Aglomerantes na Construção

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II 
Aglomerantes 
Apresentação
Os aglomerantes são materiais ativos, ligantes, que no geral apresentam-se pulverulentos. Sua 
principal função é promover a união entre os grãos dos agregados e dependendo dos componentes 
aos quais é misturado, podem formar pastas, argamassas e concretos. 
Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar os conceitos dos materiais aglomerantes e 
alguns dos principais materiais utilizados como aglomerantes nas obras de construção civil. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir aglomerantes.•
Identificar as principais aplicações destes materiais.•
Listar tipos de aglomerantes existentes.•
Desafio
A cal viva ainda não é o aglomerante utilizado em construções, pois o óxido deve ser hidratado 
mediante o processo de extinção para que possa ser utilizado como tal.
Do ponto de vista da segurança da obra e dos operadores opte qual o material representa menor 
risco de operação e justifique sua resposta.
Infográfico
Os aglomerantes podem ser classificados quanto à atividade química em que temos os 
quimicamente ativos e os quimicamente inertes. Entre os aglomerantes quimicamente ativos temos 
duas subcategorias incluídas que são os aéreos e os hidráulicos. Observe na imagem:
 
Conteúdo do livro
A estabilização de solos se refere a qualquer tratamento do solo que aumente sua resistência 
natural, seja por alternativas mecânicas ou por alternativas químicas. Na construção civil, a 
estabilização geralmente se refere ao processo no qual a compactação é precedida da adição de 
"agente de estabilização", em que altera-se a composição química do solo e resulta em um material 
mais estável.
Para aprofundar ainda mais seu conhecimento, acompanhe o capítulo Aglomerantes do livro 
Materiais de Construção que norteia as discussões presentes nesta Unidade.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO
André Luis Abitante
Ederval de Souza Lisboa
Gustavo Alves G. de Melo
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
L769m Lisboa, Ederval de Souza.
Materiais de construção : concreto e argamassa 
[recurso eletrônico] / Ederval de Souza Lisboa, Edir dos 
Santos Alves, Gustavo Henrique Alves Gomes de Melo. 
– 2. ed. – Porto Alegre : SAGAH, 2017.
Editado como livro impresso em 2017.
ISBN 978-85-9502-013-9
1. Materiais de construção. 2. Concreto. 3. 
Argamassa. Engenharia. I. Alves, Edir dos Santos. II. Melo, 
Gustavo Henrique Alves Gomes de. III. Título. 
CDU 691.3:62
Aglomerantes
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Explicar o processo de fabricação do cimento Portland.
 � Classificar os tipos de cimento.
 � Identificar os principais ensaios utilizados para caracterização do
cimento.
Introdução
Este texto apresentará a forma de fabricação dos aglomerantes da 
construção civil. O principal aglomerante utilizado na atualidade é o 
cimento Portland, e você conhecerá suas principais características e 
seus tipos. 
Conceitos
Os aglomerantes não são materiais passivos e tem como função principal pro-
mover a ligação entre o grão do material inerte, denominado agregado. Sua 
aplicação está associada na constituição dos seguintes componentes aos quais 
é misturado:
 � Pastas: misturado apenas com água.
 � Argamassa: água e agregado miúdo.
 � Concreto: água, agregado miúdo e graúdo.
Os aglomerantes são comumente classificados em ativos e inertes. Os aglo-
merantes ativos podem ser:
 � Aéreos: endurecem pela ação do ar e posteriormente tem resistência redu-
zida na presença de água, por exemplo o gesso.
 � Hidráulicos: ocorre o fenômeno de hidratação que só endurecem em con-
tato com a água, exemplo cimento.
Já os aglomerantes inertes são aqueles que endurecem por meio do pro-
cesso de secagem, por exemplo, a argila. A constituição de um aglomerante 
pode ser obtida de um ou mais constituintes e ainda conter aditivos.
O gesso e a cal são os aglomerantes mais antigos e não cumprem função 
estrutural nas construções civis, embora tenham vasta aplicação em outras 
áreas como saúde, saneamento e siderurgia.
A cal é um aglomerante inorgânico, produzido a partir de rochas calcárias, 
composto principalmente de cálcio e magnésio, na forma de um fino pó. A 
principal aplicação é a cal hidratada para a produção de argamassa com uma 
importante função de promover a retenção da água no estado fresco e boa 
contribuição para o endurecimento.
O gesso de construção é um material produzido por calcinação do minério 
natural gipso, de sulfato de cálcio hidratado residual, constituído essencial-
mente de sulfatos de cálcio, e gipsita, procedente da matéria-prima. No Brasil, 
a principal aplicação é para fins de revestimento de alvenaria, em especial 
para blocos, painéis para forros e divisórias. 
Os aglomerantes hidráulicos são produtos de processos realizados à 
altas temperaturas, cuja principal característica é a ausência de água quimi-
camente combinada, conhecidos como cimento. Por ser um aglomerante que 
é muito resistente a ação da água, lhe é atribuído a denominação de cimento 
hidráulico.
Todos os sacos de cimento obrigatoriamente devem informar na embalagem o nome 
do fabricante e o endereço, entre outros dados de identificação. Além disso, a sigla que 
identifica o tipo de cimento deve constar em letras maiúsculas e, logo em seguida, 
vir especificada a classe de resistência do produto em números. Você deve atentar 
também para a data de validade, que não pode ser superior a 3 meses. Outro detalhe 
é o tamanho dos sacos, que contém 20, 40 ou 50 quilos – pesagens diferentes disso 
podem indicar procedência duvidosa. Prefira cimentos produzidos nos padrões esta-
belecidos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e com Selo de Quali-
dade da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) (Figura 1).
Exemplo
Aglomerantes 31
No saco de 50kg, nas 
extremidades no alto e abaixo, 
devem constar a classe e tipo 
do cimento - CPI, CPII etc.O tipo e classe do cimento 
também devem estar estampados 
nas laterais do saco de 50kg
No centro da embalagem 
deve constar a marca 
do produto
em 
extremidades no alt
devem constar a cla
do cimento - CPI,
nstar a marcaa
Frente
Verso
Tipo e classe
kgNo sacoo dede 5500k
id d l
e clalasse dodo cimento
evem estar estampa
l doo i t
TTipo
con
do
nstar a marca
pprodudutot
a 
Figura 1. Como identificar um saco de cimento.
Fonte: Cichinelli (2008).
Tipos de cimento
O cimento aluminoso é produzido a partir do cozimento da bauxita e do cal-
cário, sendo a composição básica o aluminato de cálcio, são especialmente 
empregados quando é desejável resistência a sulfatos e para finalidades re-
fratárias.
O cimento branco é fabricado com matéria-prima que contenha o mínimo 
possível de óxido de ferro, pelo emprego de argilas a partir de rochas carbo-
natadas sem ferro. Várias medidas são empregadas para evitar a alteração da 
cor.
Os cimentos coloridos são, em geral, obtidos a partir da adição de pig-
mentos ao cimento branco ou pela ação de clínqueres que possuem cores es-
peciais.
Você deve estar atento para não comprometer negativamente as proprie-
dades como pega, resistência e durabilidade do cimento que é manipulado 
com pigmentos.
O cimento Portland e suas diversas modificações têm larga aplicação nas 
obras da construção civil, e é uma mistura complexa de vários óxidos mine-
rais que apresenta um mecanismo mais complicado de hidratação.
Materiais de construção: concreto e argamassa32
Para a compreensão do processo de obtenção do cimento Portland é im-
portante entender que o clínquer é o produto resultante da calcinação até a 
fusão inicial da mistura calcário e argila. Quando atinge a fase final de pro-
dução do cimento, o clínquer é moído com percentagem de 3% de gipsita, cuja 
função é regular a pega do cimento.
Segundo Alves (2006),existem vários tipos de cimento classificados:
 � Cimento Portland comum
 � CP I: cimento Portland comum.
 � CP I-S: cimento Portland comum com adição.
 � Cimento Portland composto
 � CP II-E: cimento Portland composto com escória.
 � CP II-Z: cimento Portland composto com pozolana.
 � CP II-F: cimento Portland composto com fíler.
 � CP III: cimento Portland de alto forno.
 � CP IV: cimento Portland composto pozolâmico.
 � CP V-ARI: cimento Portland composto de alta resistência inicial.
Ensaios de cimento
O cimento Portland utiliza na sua produção calcário, sílica, alumina e óxido 
de ferro. Esses compostos principais que constituem o cimento são quimi-
camente representados de forma abreviada por apenas uma letra para cada 
óxido, conforme a seguinte combinação:
 � CaO = C
 � SiO2 = S
 � Al2O3 = A
 � Fe2O3 = F
Para você entender melhor, esses compostos estão organizados na Tabela 1.
Aglomerantes 33
Nome do composto Composição em óxidos Abreviatura
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato dicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferroaluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
Tabela 1. Principais compostos do cimento Portland.
Fonte: Neville e Brooks (2013, p. 10).
Na presença da água, os silicatos e aluminatos da Tabela 1 se hidratam, 
formando compostos hidratados para produzirem uma massa sólida e resis-
tente. Essa hidratação gera uma reação química, que libera uma quantidade 
de calor, definida em Joules, por grama de cimento anidro, até que o processo 
de hidratação se complete a uma determinada temperatura, definida como 
calor de hidratação.
Esse calor de hidratação depende da composição química do cimento e 
se aproxima bastante da soma do calor de hidratação de cada composto puro 
hidratado separadamente, que está resumido na Tabela 2.
Composto Calor de hidratação
J/g Cal/g
C3S 502 120
C2S 260 62
C3A 867 207
C4AF 419 100
Tabela 2. Calor de hidratação dos compostos puros.
Fonte: Neville e Brooks (2013, p. 14).
A qualidade de um produto que é produzido em larga escala requer um 
sistema de verificação para uma ação rápida de correção no processo de fa-
bricação. Para isso, se faz necessário medir e manter as propriedades exigidas 
por normas e, assim, contribuir para a produção de um concreto ou uma arga-
massa de boa qualidade.
Materiais de construção: concreto e argamassa34
Assim como em qualquer área de atuação é importante contar com um 
bom laboratório que tem a missão de fazer os necessários ensaios e também 
auxiliar a pesquisa de melhorias na qualidade do cimento produzido.
Entre os ensaios mais usuais para caracterizar um cimento destaca-se en-
saios de finura, tempo de pega, expansibilidade e resistência, sendo relevante 
saber um pouco sobre cada um deles. 
A velocidade, a hidratação e a resistência requerem uma finura elevada. 
Um parâmetro que determina a finura de um cimento é a superfície espe-
cífica (m2/kg), porém existem três métodos os quais apresentam resultados 
diferentes. Você pode ver uma comparação dos diferentes métodos na Tabela 
3. Para esses ensaios no Brasil, você deve consultar as normas ABNT NBR 
16.372 e ABNT NBR 11.579 (Associação Brasileira de Normas Técnicas, 
2012, 2015a).
Cimento Superfície específica (m2/kg) medida por:
Método 
Wagner
Método 
Lea e Nurse
Método de adsorção 
de nitrogênio
A 180 260 790
B 230 415 1.000
Tabela 3. Exemplos de superfície específica do cimento medidas. 
por diferentes métodos.
Fonte: Neville e Brooks (2013, p. 17).
Alguns ensaios requerem a utilização de uma pasta de cimento pura, com 
a consistência padrão devendo ser determinada para qualquer cimento de 
acordo com a quantidade de água requerida para sua obtenção. 
O aparelho usado para determinar essa pasta de cimento chama-se Vitac, 
e o procedimento a ser usado com esse aparelho é fazer a medição da profun-
didade de penetração de uma sonda de 10 mm de diâmetro, chamada de sonda 
de Tetmajer, sob ação de seu próprio peso. Apenas quando a sonda atinge uma 
profundidade de penetração definida sobre essa pasta a mesma encontra-se 
na consistência normal. A quantidade de água deve estar entre 26 a 36% da 
massa de cimento seco. No Brasil, esse ensaio deve seguir a norma ABNT 
NBR NM 43 (Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2003).
Antes de explicar o ensaio para definir o tempo de pega da pasta de ci-
mento, é importante definir o que é pega do cimento. Pega refere-se a mu-
Aglomerantes 35
dança do estado dessa pasta do estado fluido para rígido, cujo processo gera 
calor e sua temperatura aumenta. Os tempos que caracterizam o início e o 
fim da pega são observados pela liberação de calor, que no início ocorre com 
uma rápida elevação e no final verifica-se um pico de temperatura. Faz uso do 
mesmo aparelho Vitac, mas utilizando outros recursos e ações.
O tempo de início da pega é medido usando-se uma agulha de 1 mm de 
diâmetro, que penetra na pasta normal por meio de um peso normalizado. 
Quando a agulha não penetra mais que 5 mm, a partir do fundo do molde, 
considera-se que o início da pega ocorreu, sendo medido desde momento de 
adição de água ao cimento.
No Brasil, o tempo mínimo de início de pega para todos os cimentos é de 1 
hora, mas alguns países utilizam 45 minutos. Para os ensaios no Brasil, deve-
-se seguir as normas ABNT NBR NM 43 (Associação Brasileira de Normas 
Técnicas, 2003a), que definem as condições ambientais e o seu ensaio; e as 
condições de armazenamento da amostra pela ABNT NBR NM 65 (Asso-
ciação Brasileira de Normas Técnicas, 2003b).
O fim da pega é determinado por uma agulha com um acessório vazado de 
metal, de forma a deixar uma marca circular de 5 mm de diâmetro, acoplado 
a 0,5 mm acima da ponta da agulha. O tempo de fim de pega é estabelecido 
quando a agulha faz uma marca na superfície da pasta, mas a borda cortante 
não consegue marca-la. As normas britânicas estabelecem que o fim de pega 
deve ocorrer em um tempo máximo de 10 horas para os cimentos Portland, 
sendo este o mesmo valor especificado pelas normas americanas ASTM (NE-
VILLE; BROOKS, 2013).
Para definir os tempos de início e fim da pega no Brasil, faz-se uso da 
norma ABNT NBR NM 65 (Associação Brasileira de Normas Técnicas, 
2003b).
Ao finalizar a pega, observa-se o grau de alteração de volume da pasta 
testada, a qual não deve apresentar uma grande variação, pois para algumas 
aplicações pode caracterizar degradação.
Os cimentos que apresentam essas expansões são chamados de expan-
sivos, e as reações da cal livre, magnésio e sulfato de cálcio são os motiva-
dores desse processo.
Materiais de construção: concreto e argamassa36
O ensaio de expansibilidade consiste em fazer uso de uma pasta de ci-
mento de consistência normal, armazenada em água por 24 horas. Após esse 
período, a temperatura é aumentada, sendo mantida em água fervente por 1 
hora, seguindo-se o resfriamento até́ a temperatura inicial. Caso a expansão 
exceda um determinado valor, outro ensaio é realizado, dessa vez após o ci-
mento ter sido espalhado e exposto ao ar por 7 dias. Ao fim desse período, a 
cal pode ter sofrido hidratação ou carbonatação. Um novo ensaio de expansão 
é, então, realizado, e o valor resultante deve atingir no máximo 50% do valor 
especificado originalmente. Um cimento que não atende a pelo menos um 
desses ensaios não deve ser utilizado.
Para a determinação da resistência do cimento não é confeccionado um 
corpo de prova padrão a partir da pasta normalizada. Os corpos para os en-
saios são feitos usando argamassa ou concreto sob condições controladas, e 
os mais comuns são os ensaios de tração direta, compressão e flexão. Para 
atender as condições de trabalho no lugar de tração, faz-se apenas ensaios 
com carregamentos para a compressão.
No Brasil, a determinação da resistência à compressão do cimento é nor-
malizada pela ABNT NBR 7.215 versão corrigida de 1997 (Associação Brasi-
leira de Normas Técnicas, 1996). Nesse ensaio, os corpos de prova são cilín-
dricos (diâmetro de 50 mm e alturade 100 mm), produzidos com argamassa 
de cimento e areia normal (Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2015b) 
na proporção, em massa, de 1:3, sendo a relação água/cimento igual a 0,48.
As normas brasileiras de cimento estabelecem três classes de resistência, 
25 MPa, 32 MPa e 40 MPa, para os cimentos CP I, CP II, CP III e CP IV. Esse 
valor corresponde à média de quatro corpos de prova, ensaiados em com-
pressão aos 28 dias. Para o cimento CP V, por se tratar de cimento de alta 
resistência inicial, não é feita exigência de resistência aos 28 dias, sendo ado-
tado a idade de sete dias e resistência mínima de 34 MPa nesta idade.
O ensaio de resistência à flexão, descrito na ASTM C348–02 (ASTM 
INTERNATIONAL, 2002), utiliza um prisma de argamassa simplesmente 
apoiado, com carregamento no meio do vão. As proporções da mistura e os 
procedimentos para armazenamento e cura são os mesmos dos ensaios de 
resistência à compressão. Como citado anteriormente, uma vantagem desse 
teste é que o ensaio do cubo modificado também pode ser executado (NE-
VILLE; BROOKS, 2013).
Aglomerantes 37
Processo de fabricação do cimento Portland
O cimento Portland é um cimento produzido pela pulverização de clínqueres 
constituídos especialmente por silicatos de cálcio hidráulicos cristalinos e 
uma pequena quantidade de uma ou mais formas de sulfato de cálcio e até 5% 
de calcário como adição na moagem. Os clínqueres são nódulos com diâme-
tros que variam de 5 a 25 mm de material sintetizado, que é produzido quando 
uma mistura de matérias-primas em proporções adequadas é aquecida sob 
elevadas temperaturas.
Antes de realizar o processo de tratamento térmico da farinha que irá 
se converter em clínquer é necessário fazer uma boa homogeneização. Para 
isso, é fundamental os processos de britagem, moagem e mistura. A receita 
para obter o clínquer desejado no processo requer a análise química dos 
constituintes dessa farinha, que deve ser composta por partículas menores 
de 75 µm.
Um dos processos de fabricação do cimento é denominado via úmida, e 
para isso a lama deve conter de 30 a 40% de água. Nos modernos processo 
de fabricação, a opção por via seca ocorre por ser energeticamente mais efi-
ciente, em função da necessidade de retirada da água por evaporação antes de 
ocorrer a clinterização. 
Por meio do processo de via seca são equipados pré-aquecedores multifá-
sicos suspensos com maior eficiência de troca térmica entre os gases e a fa-
rinha, exigindo 800 kcal de energia de combustível fóssil para kg de clínquer, 
ao passo que o processo de via úmida requer cerca de 1.400 kcal/kg.
A Figura 2 mostra um fluxograma simplificado de um processo fabri-
cação de cimento, e a Figura 3, uma vista aérea de uma fábrica de cimento.
Materiais de construção: concreto e argamassa38
Calcário
Depósito
Argila
Moinho de cru
Homogeneização
Pré-aquecedor
Forno
Moagem de cimento
Silos de cimento
Carregamento
Silo de clínquer
Britador
Britador
Pré-homogeneização
Figura 2. Fluxograma do processo de fabricação do cimento.
Fonte: Blog do Cimento (2015). 
Aglomerantes 39
Figura 3. Vista aérea de uma fábrica de cimento.
Fonte: Richard Thornton/Shutterstock. 
A etapa principal do processo é a operação da cliquerização realizada em 
um forno rotativo, que consiste em um cilindro de aço inclinado revestido 
com tijolos refratários. A farinha pré-aquecida e parcialmente calcinada entra 
pela extremidade superior do forno em rotação contínua e é transportada para 
a parte inferior, a uma velocidade controlada pela inclinação e velocidade 
de rotação do forno. Carvão pulverizado, óleo ou gás combustível é injetado 
pelas extremidades inferior da zona de calcinação, em que temperaturas de 
1.450 a 1.550ºC podem ser atingidas, e as reações químicas envolvendo a for-
mação dos compostos do cimento Portland são completados.
O mercado do cimento no Brasil é atualmente composto por 22 grupos 
cimenteiros, nacionais e estrangeiros, com 95 plantas produzindo (setembro 
de 2015), espalhadas por todas as regiões brasileiras. A capacidade instalada 
anunciada do país é de 82 milhões de toneladas/ano, mas pelos últimos levan-
tamentos, estima-se que a capacidade instalada já tenha ultrapassado os 96 
milhões de toneladas/ano, devendo chegar aos 100 milhões de toneladas até 
o final de 2016, com a entrada das plantas em construção. Somente no ano 
passado e até o mês de agosto de 2015, mesmo com o mercado apontando 
queda no consumo, foram adicionadas mais 5 milhões de toneladas anuais à 
capacidade instalada do parque industrial cimenteiro. 
Na Tabela 4 estão representados os 22 grupos cimenteiros, com 95 plantas 
em produção de 31 marcas diferentes de cimento, distribuídos em 24 estados 
do Brasil.
Materiais de construção: concreto e argamassa40
Grupos Marcas Nº de plantas UF das plantas
Votorantim Votoran, Poty, Itau, 
Tocantins, Ribeirão
26 CE-DF-MA-MG-MS-
-MT-PA-PR-RJ-RO-
-RS-SE-SP-TO
Intercement Cauê e Cimpor 16 AL-BA-GO-MG-MS-
-PB-PE-RS-SP
Nassau Nassau 11 AM-BA-CE-ES-MA-
-PA-PE-PI-RN-SE
Lafarge Lafarge, Campeão, 
Montes Claros e Mauá
9 BA-MG-GO-PB-RJ
Holcim Holcim 5 ES-MG-RJ-SP
Mizu Mizu 6 AM-ES-RJ-RN-SE-SP
CSN CSN 2 MG e RJ
Tupi Tupi 3 MG-RJ-SP
Ivens Dias Branco Apodi 2 CE
Ricardo Brenand Nacional 2 MG e PB
Secil Supremo 2 PR E SC
CVB (Masaveu e 
Ferroeste)
Açaí 1 MA
Queiroz Galvão e 
Cornélio Brennand
Bravo 1 MA
Ciplan Ciplan 1 DF
Elizabeth Elizabeth 1 PB
Cimento Itambé Itambé 1 PR
Icibra Itaqui e Lafarge 1 MA
LIZ Liz 1 MG
Grupo Petribú Pajeú 1 PE
Pozosul Pozosul 1 SC
Mineradora Car-
mocal
Uau 1 MG
Grupo ASA Forte 1 PE
Tabela 4. Plantas cimenteiras por grupo no Brasil em 2015.
Fonte: Cimento.org (2015).
Aglomerantes 41
Figura.
Fonte: holbox/Shutterstock.com
Conforme descreve Battagin (2016), a palavra cimento é originada do latim caementu, 
que designava na velha Roma espécie de pedra natural de rochedos e não esquadre-
jada. A origem do cimento remonta há cerca de 4.500 anos. Os imponentes monu-
mentos do Egito antigo já utilizavam uma liga constituída por uma mistura de gesso 
calcinado. As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram 
construídas com o uso de solos de origem vulcânica da ilha grega de Santorino ou das 
proximidades da cidade italiana de Pozzuoli, que possuíam propriedades de endureci-
mento sob a ação da água.
O grande passo no desenvolvimento do cimento foi dado em 1756 pelo inglês John 
Smeaton, que conseguiu obter um produto de alta resistência por meio de calcinação 
de calcários moles e argilosos. Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes 
aos de Smeaton, pela mistura de componentes argilosos e calcários. Ele é considerado 
o inventor do cimento artificial. Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou 
conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as em um pó fino. Assim, per-
cebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras 
empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo 
construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland, que recebeu esse nome 
por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da 
ilha britânica de Portland (BATTAGIN, 2016).
Materiais de construção: concreto e argamassa42
1. O que é calor de hidratação do 
cimento Portland?
a) Aumento de temperatura do 
cimento devido à hidratação dos 
seus compostos.
b) Teor de alumina de um cimento.
c) Finura do cimento.
d) Tempo de pega.
e) Ensaio para caracterização da 
finura do cimento.
2. Qual dos itens abaixo NÃO causa 
aumento de volume no cimento 
durante sua aplicação?
a) Óxido de cálcio.
b) Óxido de magnésio.
c) Hidratação do cimento.
d) Elevado calor de hidratação.
e) Clinquerização.
3. Caracterize de acordo com a velo-
cidade de ganho de resistência o 
composto C3A do cimento. 
a) Nos 28 primeiros dias.
b) Depois dos 28 dias.
c) Depois de anos.
d) Instantaneamente.
e) Nunca.
4. Qual dos itens abaixo NÃO é influen-ciado pela finura do cimento?
a) Preço.
b) Calor de hidratação.
c) Calcário.
d) Tempo de pega.
e) Superfície específica.
5. Qual dos cimentos abaixo NÃO é 
mais vendido no Brasil?
a) CPII.
b) CPI.
c) CPIII.
d) CPIV.
e) CPV.
ALVES, J. D. Materiais de construção. 8. ed. Goiânia: Editora UFG, 2006. 
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR NM 43:2003. Cimento Portland – de-
terminação da pasta de consistência normal. Rio de Janeiro: ABNT, 2003a.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR NM 65:2003. Cimento Portland – de-
terminação do tempo de pega. Rio de Janeiro: ABNT, 2003b.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR 7214:2015. Areia normal para en-
saio de cimento – especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2015b.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR 7215:1996 Versão Corrigida:1997. Ci-
mento Portland – determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1996.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR 11579:2012 Versão Corrigida:2013. 
Cimento Portland — Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 μm (nº 200). 
Rio de Janeiro: ABNT, 2012.
Referências
Aglomerantes 43
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR 16372:2015. Cimento Portland e ou-
tros materiais em pó – determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (méto-
do de Blaine). Rio de Janeiro: ABNT, 2015a.
ASTM INTERNATIONAL. ASTM C348 – 02. Standard Test Method for Flexural Strength of 
Hydraulic-Cement Mortars. West Conshohocken: ASTM International, 2002.
BATTAGIN, A. F. Uma breve história do cimento Portland. São Paulo: Associação Brasileira 
de Cimento Portland, [2015?]. Disponível em: <http://www.abcp.org.br/cms/basico-
-sobre-cimento/historia/uma-breve-historia-do-cimento-portland/>. Acesso em: 14 
jul. 2016.
BLOG DO CIMENTO. Fluxogramas de fabricação de cimento Portland. 2015. Disponível 
em: <http://blogdocimento.blogspot.com.br/2015/09/fluxogramas-de-fabricacao-de-
-cimento.html>. Acesso em: 19 jul. 2016.
CICHINELLI, G. Materiais e ferramentas: cimento não é tudo igual, não! Pini, ed. 16, mar. 
2008. Disponível em: <http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/16/mate-
riais-cimento-nao-e-tudo-igual-nao-76288-1.aspx>. Acesso em: 17 jul. 2016.
CIMENTO.ORG. Cimento no Brasil. Brasília: Cimento.org, 2015. Disponível em: <http://ci-
mento.org/cimento-no-brasil/>. Acesso em: 17 jul. 2016.
NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Materiais de construção: concreto e argamassa44
 
Dica do professor
No vídeo você vai estudar alguns dos principais materiais utilizados como aglomerantes nas obras 
de construção civil relativos a cal, ao gesso e ao cimento.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/75f31f5e896bd0eec20721869a37a4cd
Exercícios
1) O que é plasticidade em cales? 
A) Grau de facilidade de aplicação da cal como revestimento.
B) Perdas de volume.
C) Volume de pasta de cal obtida através de uma tonelada de cal viva.
D) Carbonato de cálcio submetido à ação de calor.
E) Hidratação da cal viva.
2) Você sabe que o gesso faz parte família de aglomerantes simples. A obtenção do gesso se dá 
através: 
A) Calcinação do calcário dolomítico.
B) Calcinação da gipsita natural.
C) Isolamento das impurezas do sulfato biidratado de cálcio.
D) Calcinação da sílica.
E) Calcinação de carbonatos de cálcio e de magnésio.
3) Definimos a cal metalúrgica como: 
A) Produto da hidratação da cal viva.
B) Mistura de escórias de alto forno com cal hidráulica.
C) Mistura de cinzas vulcânicas com cal hidratada.
D) Sulfatos hidratados e anidros de cálcio.
E) Calcinação de rochas calcárias que contenham proporção de materiais argilosos.
4) A respeito dos aglomerantes especiais, é correto afirmar: 
A) Cimentos oxicloretos também chamados de cimento sorel são materiais moles e poucos 
resistentes à abrasão.
B) Furan, que é um aglomerante orgânico, é extremamente resistente a ácido nítrico 
concentrado.
C) Cimentos fenólicos possuem resistência ao meio alcalino.
D) Resina epóxi é um aglomerante orgânico classificado como aglomerante especial.
E) Enxofre fundido é um aglomerante que não resiste satisfatoriamente a ácidos.
5) No Brasil, o gesso não deve ser utilizado para aplicações em ambientes externos em função 
de sua: 
A) Solubilização na água.
B) Resistência mecânica.
C) Resistência à compressão.
D) Isolamento.
E) Aderência.
Na prática
Acompanhe um exemplo de um aglomerante ambientalmente correto.
Em meados de 1975, as enormes proporções de rejeitos industriais oriundos da fabricação do ácido 
fosfórico no sul e sudeste do país motivaram a industrialização do fosfogesso conhecido como 
gesso sintético.
O fosfogesso ou gesso sintético é um material de origem química, em que a rocha fosfática é 
atacada quimicamente pelo ácido sulfúrico.
 
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Argamassas de revestimento para alvenaria contendo 
vermiculita expandida e agregados de borracha reciclada de 
pneus - Propriedades relevantes
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Construção Dinâmica na TV - A construção civil na televisão 
brasileira
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Saiba como funciona a extração de calcário
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
http://www.scielo.br/pdf/ce/v60n353/10.pdf
https://www.youtube.com/embed/QH4voo_ex48?rel=0
https://www.youtube.com/embed/-qDz-TnoH1g?rel=0
Agregados artificiais
Apresentação
APRESENTAÇÃO Olá! Você sabe que agregados são materiais particulados não coesivos e de 
atividade química considerada nula? Podem ser classificados de acordo com sua origem, 
granulometria e peso. O nível de desempenho em serviço de um determinado agregado depende 
também das propriedades geológicas da rocha de origem. Você deve conhecer as informações 
sobre o tipo de rocha, sua composição mineralógica, sua composição química, sua granulação, seu 
grau de alteração, sua tendência à degradação, à abrasão ou à fratura sob diversos tipos de 
aplicações. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar os agregados artificiais, sua origem, 
sua classificação e suas aplicações. Bons estudos! Ao final desta unidade, você deve apresentar os 
seguintes aprendizados:
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Elencar os principais tipos de agregados artificiais e suas respectivas aplicações na construção 
civil.
•
Identificar as propriedades dos agregados artificiais.•
Caracterizar os agregados artificiais quanto à sua granulometria e ao seu formato.•
Desafio
Suponha que você seja o engenheiro responsável por uma obra de grande porte no sul do Brasil.
Você precisa escolher entre argila expandida, vermiculita ou hematita. Justifique sua escolha 
baseada nas propriedades dos agregados e dos requisitos do projeto.
Infográfico
Os agregados classificam-se segundo a origem, as dimensões das partículas e o peso específico 
aparente. Segundo a origem, você estudará os agregados artificias. Os agregados utilizados na 
tecnologia do concreto, por sua vez, podem ser classificados segundo as dimensões das partículas 
em miúdos ou graúdos e também de acordo com seu peso específico aparente, que leva em conta a 
densidade do material que constitui as partículas dos agregados. Observe no infográfico os 
principais tipos de agregados artificias.
Conteúdo do livro
Embora os diversos ensaios descritos nos itens seguintes deem um indicativo da qualidade do 
agregado, não é possível relacionar as propriedades dos agregados ao desenvolvimento da 
resistência potencial do concreto e, na realidade, não é possível traduzir aspropriedades dos 
agregados em propriedades de produção do concreto.
Acompanhe um trecho do livro "Tecnologia do Concreto" para saber mais sobre as propriedades 
mecânicas dos agregados a partir do título Aderência até o final do título Propriedades físicas.
Boa leitura! 
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052
N523t Neville, A. M.
 Tecnologia do concreto [recurso eletrônico] / A. M.
 Neville, J. J. Brooks ; tradução: Ruy Alberto Cremonini. – 2.
 ed. – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013.
 ISBN 978-85-8260-072-6
 1. Engenharia civil. 2. Concreto. I. Brooks, J. J. II. Título. 
CDU 691.32
A.M. Neville é consultor de Engenharia Civil. Ele foi Vice Presidente da Royal Aca-
demy of Engineering, Reitor e Vice-Chanceler da University of Dundee. Tem anos 
de experiência como professor, pesquisador e consultor em Engenharia Civil e Es-
trutural na Europa e América do Norte e no Extremo Oriente. Recebeu inúmeros 
prêmios e medalhas, e é membro Honorário do American Concrete Institute, da 
British Concrete Society e do Instituto Brasileiro de Concreto.
J.J. Brooks é consultor, ex-professor sênior na Engenharia Civil e de Materiais e 
Diretor dos Estudos de Pós-Graduação na Escola de Engenharia Civil da University 
of Leeds. É membro do American Concrete Institute e da International Masonry 
Society.
Capítulo 3 Agregados 47
A forma e a textura superficial dos agregados, especialmente dos agregados mi-
údos, exercem grande influência na demanda de água da mistura (ver página 79). 
Em termos práticos, mais água será necessária quanto maior for o teor de vazios 
de agregados no estado solto. Geralmente, a lamelaridade e a forma do agregado 
graúdo têm um importante efeito sobre a trabalhabilidade do concreto, sendo esta 
decrescente com o aumento do índice de angulosidade.
Propriedades mecânicas
Embora os diversos ensaios descritos nos itens seguintes deem um indicativo da 
qualidade do agregado, não é possível relacionar as propriedades dos agregados ao 
desenvolvimento da resistência potencial do concreto e, na realidade, não é possível 
traduzir as propriedades dos agregados em propriedades de produção do concreto.
Aderência
Tanto a forma quanto a textura superficial influenciam consideravelmente na re-
sistência do concreto, em especial para concretos de alta resistência, sendo que a 
resistência à flexão é mais afetada que a resistência à compressão. Um agregado de 
textura mais áspera resulta em melhor aderência entre as partículas e a matriz de 
cimento. Da mesma forma, a maior área superficial de agregados mais angulosos 
resulta em maior aderência. Em geral, características de textura que não permitem a 
penetração da pasta na superfície das partículas não contribuem para uma boa ade-
rência e, assim, agregados mais macios, porosos e com partículas mineralógicamente 
heterogêneas resultam em melhor aderência.
A determinação da qualidade da aderência ainda é difícil e não existem ensaios 
confiáveis. Em geral, quando a aderência é boa, um corpo de prova de concreto rom-
pido deve conter algumas partículas partidas, além de um maior número de partícu-
las separadas da pasta. Entretanto, um excesso de partículas fraturadas pode indicar 
um agregado de baixa resistência.
Resistência
Obviamente a resistência à compressão do concreto não pode ser muito maior do 
que a resistência da maior parte dos agregados nele contidos, apesar de não ser fá-
cil determinar a resistência à compressão do agregado propriamente dito. Algumas 
poucas partículas fracas podem ser admitidas e, além disso, os vazios podem ser 
considerados como partículas de agregados com resistência nula.
As informações necessárias sobre as partículas de agregado devem ser obtidas a 
partir de métodos de ensaios indiretos, como ensaios de resistência ao esmagamento 
de amostras preparadas de rocha, valores de esmagamento de agregados soltos e 
desempenho do agregado em concreto. Este último pode significar experiências an-
teriores com um determinado agregado ou verificações experimentais, substituindo 
um agregado de qualidade reconhecida em uma determinada composição de concre-
to pelo agregado em análise.
48 Tecnologia do Concreto
Ensaios em amostras preparadas são pouco utilizados, mas o valor de 200 MPa 
pode ser citado como um bom valor médio de amostras submetidas a ensaios de 
resistência à compressão, apesar de que vários agregados excelentes apresentam va-
lores inferiores a 80 MPa. Deve-se destacar que a resistência necessária do agregado 
é consideravelmente maior que os valores normais da resistência do concreto em 
função de as tensões reais nos pontos de contato das partículas individuais poderem 
superar em muito a tensão de compressão nominal aplicada. Por outro lado, agre-
gados de resistência e módulo de elasticidade moderados ou baixos podem ser úteis 
para preservar a integridade do concreto, pois as mudanças de volume resultantes de 
causas térmicas ou variações de umidade resultam em menor tensão na pasta de ci-
mento quando o agregado é compressível, enquanto um agregado rígido pode levar 
à fissuração da pasta de cimento envolvente.
O ensaio do índice de esmagamento do agregado é prescrito pela BS 812–110: 
1990 e pela BS EN 1097–2: 1998 e é uma importante ferramenta quando da utiliza-
ção de agregados de desempenho desconhecido.
O material a ser ensaiado deve passar na peneira 14,0 mm e ficar retido na penei-
ra 10,0 mm. Quando, no entanto, essa dimensão não estiver disponível, partículas de 
outras dimensões podem ser usadas, mas, em geral, dimensões maiores resultam em 
valores de esmagamento mais elevados, enquanto as menores resultam em valores mais 
baixos que ensaios realizados com a mesma rocha na dimensão normalizada. A amos-
tra deve ser seca em estufa na faixa de 100 a 110°C por 4 horas e, então, colocada em um 
molde cilíndrico e compactada segundo procedimento normalizado. Um pistão é colo-
cado no topo dos agregados e todo o conjunto posicionado em uma máquina de ensaio 
à compressão, sendo submetido a uma carga de 400 kN (tensão de 22,1 MPa) na área 
total do pistão; a carga é aumentada gradualmente em um período de 10 minutos. Após 
o alívio da carga, os agregados são removidos e peneirados em uma peneira de 2,36 mm3 
no caso de amostras de dimensões padrões, ou seja, entre 14,0 e 10,0 mm. Para amostras 
de outras dimensões, a dimensão da peneira é prescrita pelas normas BS 812–110: 1990 
e BS EN 1097–2: 1998. A relação da massa de material passante na peneira, em relação 
à massa total da amostra, é denominada índice de esmagamento do agregado.*
Não há relação explícita entre o índice de esmagamento do agregado e sua re-
sistência à compressão, mas esse valor é, em geral, maior quanto menor for a resis-
tência à compressão. Para índices de esmagamento entre 25 e 30, o ensaio é pouco 
sensível à variação da resistência de agregados mais fracos. Isso se deve ao fato dos 
agregados mais fracos serem esmagados antes da aplicação do carregamento total 
de 400 kN, o que faz com que esses materiais sejam compactados e, assim, a quanti-
dade total esmagada durante as etapas finais do ensaio seja reduzida.
Por essa razão, o valor de 10% de finos é incluído na BS 812–111:1990 e um 
ensaio de resistência à fragmentação é prescrito pela BS EN 1097–2:1998. A BS 812–
111: 1990 utiliza o ensaio de esmagamento para determinar a carga necessária para 
3 Para dimensões das peneiras, ver Tabela 3.6
* N. de T.: A NBR 9938:1987 estabelece o método para avaliação da resistência ao esmagamento de agre-
gados graúdos, similar ao método descrito.
Capítulo 3 Agregados 49
produzir 10% de finos a partir de partículas de 14,0 a 10,0 mm. Isso é alcançado pela 
aplicação de uma carga progressivamente maior no pistão de maneira a causar uma 
penetração em 10 minutos de cerca de:
15 mm para agregados arredondados ou parcialmente arredondados;
20 mm para agregados britados;
24 mm para agregados alveolares (como aargila expandida ou escória expandida 
– ver Capítulo 18).
Essas penetrações devem resultar em uma porcentagem de finos passantes na 
peneira 2,36 mm entre 7,5 e 12,5%. Sendo y a porcentagem de finos devido à carga 
máxima de x kN, então a carga necessária para resultar em 10% de finos é dada por:
O ensaio de resistência à fragmentação envolve o esmagamento dinâmico de uma 
amostra de agregados de dimensões entre 12,5 e 8 mm, por 10 impactos, sendo medida a 
porcentagem de finos passantes por cinco peneiras abaixo de 8 mm. A resistência à frag-
mentação é dada pela quantidade total passante por todas as peneiras dividida por 5.
Em função de a resistência ao esmagamento de alguns agregados ser significativa-
mente menor quando em condição saturado superfície seca (ver página 53), as normas 
BS 812–111: 1990 e BS EN 1097–2: 1998 estabelecem essa condição de umidade, que é 
mais representativa de condições reais que a condição seca em estufa. Entretanto, após 
o esmagamento, os finos devem ser secos até massa constante ou por 12 horas a 105°C.
Deve ser destacado que, nesse ensaio, diferentemente do ensaio de esmagamen-
to, um resultado numérico maior indica uma maior resistência do agregado. A BS 
882: 1992 prescreve um valor mínimo de 150 kN para agregados a serem utilizados 
em acabamentos de pisos de concreto sujeitos a uso pesado, 100 kN para agregados 
de utilização em superfícies de pavimentos de concreto sujeitos à abrasão e 50 kN 
quando utilizados em outros concretos.
Tenacidade
A tenacidade pode ser definida como a resistência do agregado à ruptura por impacto, 
sendo usual a determinação do índice de impacto de agregados soltos. Os procedimen-
tos detalhados dos ensaios são apresentados pelas normas BS 812–112: 1990 e BS EN 
1097–2: 1998.* O resultado desses ensaios é relacionado ao índice de esmagamento e 
pode ser utilizado como um ensaio alternativo. Pelas mesmas razões apresentadas na 
página 50, ambas normas citam que os agregados podem ser ensaiados também na 
condição saturado e superfície seca. As dimensões das partículas ensaiadas são as mes-
mas do ensaio de esmagamento, bem como os teores admitidos da fração menor que 
* N. de T.: O termo original toughness define a medida da capacidade de um material em absorver energia 
até a fratura. O ensaio descrito não se relaciona a essa propriedade, pois avalia a resistência de partículas 
de agregados submetidas a repetidos impactos. Não há medida de absorção de energia ou deformação. O 
referido ensaio não é normalizado no Brasil.
50 Tecnologia do Concreto
2,36 mm. O impacto é dado por 15 quedas de um martelo-padrão, sujeito ao peso pró-
prio, sobre o agregado no interior de um recipiente cilíndrico. Esse procedimento resul-
ta em uma fragmentação similar à produzida pelo pistão no ensaio de esmagamento. A 
BS 882: 1992 estabelece os seguintes valores máximos para a média de duas amostras:
25% quando o agregado será utilizado em acabamentos de piso de concreto 
submetido a uso pesado
30% quando o agregado será utilizado em superfícies de concreto sujeitas à abrasão
45% quando utilizado em outros concretos
Dureza
A dureza ou resistência ao desgaste é uma importante propriedade de concretos 
utilizados em rodovias e em pisos sujeitos a tráfego pesado. O índice de desgaste 
por abrasão dos agregados é determinado pela BS 812–113: 1990. Uma camada 
de resina com partículas de agregados incorporadas, com dimensões entre 14,0 e 
20,0 mm, é submetida à abrasão por areia em uma máquina giratória. O índice de 
desgaste por abrasão é definido como a porcentagem de massa perdida. O índice 
de polimento de rocha é uma avaliação alternativa, em que o agregado graúdo é 
submetido ao polimento por pneus de borracha, conforme prescrito pela BS EN 
1097–8: 2000. O índice de polimento é determinado a partir de medições do atrito. 
Caso esse índice exceda 60, o índice de desgaste por abrasão deve ser utilizado para 
a avaliação do desgaste. O desgaste também pode ser avaliado pelo teste de atrito 
(BS EN 1097–1: 1996).
O ensaio Los Angeles combina os processos de atrito e abrasão e dá resultados 
que mostram uma boa correlação, não somente com o desgaste real dos agregados 
no concreto, mas também com as resistências à compressão e flexão do concreto 
produzido com o mesmo agregado. Nesse ensaio, o agregado de uma determinada 
granulometria é colocado em um tambor cilíndrico, montado horizontalmente, que 
possui uma aleta interna. Uma carga de esferas de aço é adicionada e o tambor 
é girado por um determinado número de rotações. As quedas e tombamentos do 
agregado e das esferas resultam em abrasão e atrito do agregado, e é medido o valor 
percentual de material fragmentado.
O ensaio Los Angeles pode ser realizado em agregados de diferentes dimensões, 
obtendo-se o mesmo valor de desgaste, desde que a massa da amostra, a carga de 
bolas e o número de rotações sejam adequados. Esses valores estão estabelecidos 
pela ASTM C 131–06.
Para verificar a possibilidade de degradação de um agregado miúdo desconheci-
do em uma mistura prolongada de concreto fresco, é aconselhada a realização de um 
ensaio de atrito em condição úmida para determinar quanto material menor que 75 
�m (peneira n° 200) é produzido. Entretanto, o ensaio de abrasão Los Angeles não 
é muito adequado para essa determinação; na realidade, não existe nenhum equipa-
mento normalizado adequado.*
* N. de T.: No Brasil, a avaliação da dureza de agregados é feita pelo ensaio de abrasão Los Angeles, nor-
malizado pela NBR NM 51:2001.
Capítulo 3 Agregados 51
Propriedades físicas
Várias propriedades físicas dos agregados, similares às estudadas em física bási-
ca, são importantes para o seu comportamento no concreto e para as proprieda-
des do concreto produzido com um determinado agregado. Essas propriedades 
físicas dos agregados e suas determinações serão analisadas a partir de agora.
Massa específica*
Como os agregados em geral contêm poros permeáveis e impermeáveis (ver página 
52), massa específica deve ser cuidadosamente definida e, de fato, há diversos tipos 
de massa específica.
A massa específica absoluta refere-se ao volume de material sólido excluindo 
todos os poros. Massa específica é a relação entre a massa de agregado seco e seu vo-
lume excluindo os capilares. A massa específica aparente é definida como a relação 
entre a massa do agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis.**
A massa específica normalmente é a grandeza necessária em tecnologia do con-
creto e pode ser obtida pela relação entre a massa do agregado seco em estufa à tem-
peratura de 100 a 110°C durante 24 horas e a massa de água que ocupa um volume 
igual ao volume de sólidos, incluindo os poros impermeáveis. A massa de água é de-
terminada com a utilização de um recipiente cuidadosamente preenchido com água 
até um volume determinado. Esse método é normalizado pela ASTM C 128-04a 
para agregados miúdos.*** Sendo D a massa de agregados secos em estufa, C a massa 
do recipiente cheio de água e B a massa do recipiente com a amostra e completado 
com água, a massa de água que ocupa o mesmo volume que os sólidos é C – (B – D); 
portanto, a massa específica é:
O recipiente, conhecido como picnômetro, normalmente é um frasco de capacidade 
de 1 litro com tampa metálica estanque de formato cônico e com um pequeno ori-
fício na parte superior. Dessa forma, o picnômetro pode ser enchido com água de 
maneira que contenha sempre o mesmo volume.****
Para a massa específica dos agregados graúdos, a ASTM C 127-04 prescreve o 
método da balança hidrostática. A BS 812-102: 1995 e a BS EN 1097-3: 1998 tam-
bém prescrevem o método da balança hidrostática para agregados com dimensões 
* N. de T.: Tendo em vista a diferença de nomenclaturas, este item foi adaptado às normas e aos termos 
brasileiros.
** N. de T.: As definições de massa específica e massa específica aparente constam da NBR NM 52:2009, 
sendo ambas expressas em g/cm3.
*** N. de T.: Conhecido como método do picnômetro.
****N. de T.: No Brasil a determinação da massa específica de agregados miúdos é normalizada pela NBR 
NM 52:2009.
 
Dica do professor
Aproximadamente 3/4 do volume de concreto são ocupados pelos agregados, em função disso, 
você deve saber que sua qualidade é de grande importância. Os agregados não só limitam a 
resistência do concreto, como também suas propriedades afetam significativamente a durabilidade 
e o desempenho estrutural do concreto. Acompanhe no vídeo os agregados artificiais e suas 
principais aplicações.
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Exercícios
1) 
, 1) Assinale a alternativa que contenha um agregado natural:
A) Pedra britada.
B) Brita 01.
C) Argila expandida.
D) Escória de alto-forno.
E) Seixo rolado.
2) 
, 2) Os agregados podem ser classificados de acordo com o material que constitui as 
partículas de acordo com sua densidade em leves, médios e pesados. Contém um material 
considerado leve:
A) Barita.
B) Cascalho.
C) Areia.
D) Escória.
E) Escória granulada.
3) 
, 3) Definimos a tenacidade dos agregados como:
A) A tenacidade é definida como a resistência ao desgaste.
B) A tenacidade pode ser definida como a resistência do agregado à ruptura por impacto.
C) A tenacidade refere-se ao volume de material sólido excluindo todos os poros.
D) A tenacidade refere-se ao volume de material sólido excluindo todos os poros.
E) A tenacidade pode ser definida como a água excedente no agregado na condição saturado.
4) 
, 4) O ensaio Los Angeles determina:
A) Desgaste dos agregados. 
 
B) Teor de umidade.
C) Massa específica.
D) Porosidade.
E) Permeabilidade e absorção.
5) 
, 5) O processo de dividir uma amostra de agregado em frações de partículas de mesma 
dimensão é denominado:
A) Dureza.
B) Teor de umidade.
C) Sanidade.
D) Teor de impurezas orgânicas.
E) Análise granulométrica.
Na prática
Você sabia que várias são as rochas aptas a serem exploradas para a produção dos agregados 
artificiais?
Cada região pode ter uma rocha na natureza de acordo com sua vantagem na produção dos 
agregados.
Dentre as rochas naturais mais comumentes exploradas temos: 
• Granito que é uma rocha plutônica de cor cinza; 
• Basalto que é uma rocha vulcânica básica de cor cinza em tons escuros; 
• Gnaisse que é uma rocha metamórfica; 
• Calcário que é uma rocha sedimentar; 
• Arenito que caracteriza-se por ser de origem sedimentar; 
• Hematita que é constituída basicamente de óxido férrico.
Também é possível obtermos agregados artificiais a partir de resíduos industriais.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Rostale Mineradora - Brita e pó de brita.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Conheça os tipos de pedra brita
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Visita à fábrica de argila expandida da CINEXPAN
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NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2013. Pág. 51 até a pág. 57.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
https://www.youtube.com/embed/FIypzEpJ_3o?rel=0
https://www.youtube.com/embed/CvD7w-6pDUs?rel=0
https://www.youtube.com/embed/-ZOwzo15vnc?el=0
Agregados naturais
Apresentação
Você sabia que os agregados podem ser classificados de acordo com sua origem, tamanho de 
partículas e peso? Estes materiais, em tempos de desenvolvimento do concreto, eram adicionados à 
massa de cimento e de água, objetivando a economia. Atualmente os agregados representam cerca 
de 80% do peso do concreto trazendo benefícios quanto a parâmetros como: retração e resistência, 
em que o tamanho, a densidade e a forma dos seus grãos podem trazer as mais variadas 
características desejadas ao concreto. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar os 
agregados naturais e identificar os principais tipos de agregados naturais e suas respectivas 
aplicações na construção civil. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os principais tipos de agregados naturais e suas respectivas aplicações na 
construção civil.
•
Identificar as propriedades dos agregados naturais.•
Caracterizar os agregados naturais quanto à sua granulometria e formato.•
Desafio
Muito mais do que construir através do empilhamento de tijolos ou montar estruturas metálicas, 
construir é um projeto elaborado que requer análise minuciosa de cálculos, detalhes estruturais, 
tomadas de decisões, entre outros fatores que podem fazer toda a diferença no produto final da 
obra.
 
 
Diante disso, você como parte do time de engenheiros do projeto, precisa optar pela utilização de 
cascalho ou brita para preparação de concretos, quando o aspecto fundamental a ser observado 
deve ser a trabalhabilidade do concreto. Justifique sua escolha.
Infográfico
Os agregados classificam-se, segundo a origem, dimensões das partículas e peso específico 
aparente. Os agregados utilizados na tecnologia do concreto, por sua vez, podem ser classificados, 
segundo as dimensões das partículas, em miúdos ou graúdos e também de acordo com seu peso 
específico aparente, que leva em conta a densidade do material que constitui as partículas dos 
agregados. Observe no infográfico algumas características dos agregados naturais.
Conteúdo do livro
Os agregados podem ser classificados, de acordo com sua origem petrográfica, dimensões e 
segundo sua forma e textura. O concreto geralmente é produzido com agregados de dimensões 
máximas que variam entre 10mm a 50mm, sendo 20mm um valor típico. As características externas 
dos agregados, em especial a forma e a textura superficial da partícula, são importantes para as 
propriedades do concreto fresco e endurecido.
Acompanhe um trecho do livro "Tecnologia do Concreto". Inicie sua leitura a partir do título 
Classificação segundo as dimensões até o final da página 47.
Boa leitura.
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052
N523t Neville, A. M.
 Tecnologia do concreto [recurso eletrônico] / A. M.
 Neville, J. J. Brooks ; tradução: Ruy Alberto Cremonini. – 2.
 ed. – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013.
 ISBN 978-85-8260-072-6
 1. Engenharia civil. 2. Concreto. I. Brooks, J. J. II. Título. 
CDU 691.32
A.M. Neville é consultor de Engenharia Civil. Ele foi Vice Presidente da Royal Aca-
demy of Engineering, Reitor e Vice-Chanceler da University of Dundee. Tem anos 
de experiência como professor, pesquisador e consultor em Engenharia Civil e Es-
trutural na Europa e América do Norte e no Extremo Oriente. Recebeu inúmeros 
prêmios e medalhas, e é membro Honorário do American Concrete Institute, da 
British Concrete Society e do Instituto Brasileiro de Concreto.
J.J. Brooks é consultor, ex-professor sênior na Engenharia Civil e de Materiais e 
Diretor dos Estudos de Pós-Graduação na Escola de Engenharia Civil da University 
of Leeds. É membro do American Concrete Institute e da International Masonry 
Society.
42 Tecnologia do Concreto
Classificação segundo as dimensões
O concreto geralmente é produzido com agregados de dimensões máximas que variam 
entre 10 mm a 50 mm, sendo 20 mm um valor típico. A distribuição das dimensões 
é denominada granulometria. Concretos de menor exigência de qualidade podem ser 
produzidos com agregados de jazidas que contêm toda uma variação de dimensões, dos 
maiores aos menores, denominados bica corrida. A alternativa mais usual e sempre uti-
lizada para a produção de concretos de boa qualidade é a obtenção de agregados sepa-
rados em duas partes; a separação principal é a dimensão de 5 mm ou a peneiraASTM 
N° 4, estabelecendo assim a divisão entre agregados miúdos (areia) e agregados graúdos 
(ver Tabela 3.6). Algumas vezes o termo agregado é utilizado para designar os agrega-
dos graúdos, de forma a distingui-los da areia, mas essa não é a denominação correta.
Considera-se que a areia, em geral, tem como dimensão mínima o valor de 0,07 
mm ou pouco menor. O material com dimensões entre 0,06 mm e 0,002 mm é classifi-
cado como silte e as partículas menores, denominadas argila. Marga é um material de 
consistência mole, constituído de areia, silte e argila em iguais proporções.*
Classificação petrográfica
Do ponto de visto petrográfico, os agregados podem ser divididos em vários grupos 
de rochas com características comuns (ver Tabela 3.1). A classificação em grupos 
não significa a adequação do agregado à produção de concreto, pois materiais inade-
quados podem ser encontrados em qualquer grupo, embora alguns grupos tenham a 
tendência de ter melhores resultados que outros. Deve ser ressaltado que várias deno-
minações comerciais e usuais frequentemente não correspondem à classificação pe-
trográfica correta. A descrição petrográfica é apresentada na BS 812: Parte 102: 1989.
Na norma americana ASTM C 294–05, são apresentadas as descrições dos mi-
nerais mais comuns ou importantes encontrados nos agregados, ou seja:
Minerais de sílica – (quartzo, opala, calcedônia, tridimita, cristobalita)
Feldspatos
Minerais micáceos
Minerais carbonáticos
Minerais sulfáticos
Minerais de sulfeto de ferro
Minerais ferromagnesianos
Zeólitos
Minerais de óxido de ferro
Minerais argilosos
Os detalhes de métodos mineralógicos e petrográficos estão além do escopo des-
te livro, mas é importante ter consciência de que o exame geológico dos agregados 
é uma poderosa ferramenta na determinação de sua qualidade e, em especial, para 
* N. de T.: A norma brasileira NBR 7211:2009 estabelece 4,75 mm como a divisão entre agregados miúdos 
e agregados graúdos. A mesma norma define agregado total como aquele resultante de britagem de rochas 
cujo beneficiamento resulta em uma distribuição granulométrica formada por agregados miúdos e graúdos 
ou pela mistura intencional de areia natural e agregados britados.
Capítulo 3 Agregados 43
comparar um novo agregado com um de histórico conhecido. Além disso, proprie-
dades adversas, como a presença de formas instáveis de sílica, pode ser identificada. 
Nos casos de agregados artificiais (ver Capítulo 18), a influência dos métodos de 
produção e processamento também é estudada.*
* N. de T.: As normas NBR NM 66:1998 (Agregados – Constituintes mineralógicos dos agregados naturais 
– Terminologia) e NBR 6502:1995 (Rochas e solos – Terminologia) definem, respectivamente, os termos utili-
zados na descrição dos constituintes mineralógicos dos agregados naturais utilizados no concreto e os termos 
relativos aos materiais da crosta terrestre, rochas e solos, para fins de engenharia geotécnica de fundações 
e obras de terra. Os termos apresentados nesta seção foram baseados, sempre que possível, nessas normas.
Tabela 3.1 Classificação dos agregados naturais segundo o tipo de rocha
Grupo Basalto
Andesito
Basalto
Porfiritos básicos
Diabásio
Todos os tipos de doleritos, 
incluindo teralito e teschenito
Epidiorito
Lamprófiro
Quartzo-dolerito
Espilito
Grupo Flint
Chert
Flint
Grupo Gabro
Diorito básico
Gnaisse básico
Gabro
Hornblenda
Norito
Peridotito
Picrito
Serpentinito
Grupo Granito
Gnaisse
Granito
Granodiorito
Granulito
Pegmatito
Quartzo-diorito
Sienito
Grupo Arenito (incluindo 
rochas vulcânicas fragmen-
tadas)
Arcósio
Grauvaca
Arenito
Tufo
Grupo Hornfels
Todos os tipos de rochas de 
contato alteradas, exceto 
mármore
Grupo Calcário
Dolomito
Calcário
Mármore
Grupo Porfirítico
Aplito
Dacito
Felsito
Granófiro
Queratófiro
Microgranito
Pórfiro
Quartzo-porfirítico
Riólito
Traquito
Grupo Quartzito
Quartzito
Arenito quarzítico
Quartzito recristalizado
Grupo Xisto
Filito
Xisto
Folhelho
Todas as rochas altamente 
cisalhadas
44 Tecnologia do Concreto
Classificação segundo forma e textura
As características externas dos agregados, em especial a forma e a textura superficial 
da partícula, são importantes para as propriedades do concreto fresco e endurecido. 
A forma de corpos tridimensionais é de difícil descrição, sendo, então, importante 
definir algumas características geométricas desses corpos.
O arredondamento avalia a agudeza relativa ou angulosidade das arestas de uma 
partícula. O arredondamento real é consequência da resistência mecânica e resistên-
cia ao desgaste da rocha-mãe e do desgaste a que a partícula foi submetida. No caso 
de agregados britados, a forma depende das características da rocha-mãe, do tipo de 
britador e de sua taxa de redução, isto é, a relação da dimensão do produto britado 
quando comparado à dimensão inicial. Uma classificação geral prática das formas 
das partículas é dada na Tabela 3.2.
Tabela 3.2 Classificação segundo a forma das partículas e exemplos
Classificação Descrição Exemplos
Arredondado Totalmente desgastado pela ação de água 
ou totalmente conformado por atrito
Seixo de rio ou zonas lito-
râneas marítimas; areia de 
deserto, de origem eólica 
ou de litoral marítimo
Irregular Naturalmente irregular ou parcialmente 
conformado por atrito com arestas arre-
dondadas
Outros seixos, flint
Lamelar Material em que a espessura é menor que 
as outras duas dimensões
Rochas lamelares
Anguloso Possuem arestas bem definidas na interse-
ção de faces razoavelmente planas
Pedras britadas de todos os 
tipos, talus e escória britada
Alongado Material, em geral, anguloso no qual o 
comprimento é consideravelmente maior 
que as outras duas dimensões
—
Lamelar e 
alongado
Material com o comprimento bem maior 
que a largura e esta bem maior que a es-
pessura
—
Embora não exista normalização da ASTM, algumas vezes é utilizada nos Esta-
dos Unidos a seguinte classificação:
Totalmente redondo – sem face original
Arredondado – quase todas as faces inexistentes
Subarredondado – consideravelmente desgastado, faces com área reduzida
Subanguloso – algum desgaste com faces intactas
Anguloso – poucas evidências de desgaste
Como o grau de empacotamento das partículas de um mesmo tamanho depende 
de sua forma, a angulosidade do agregado pode ser estimada pela proporção de vazios 
Capítulo 3 Agregados 45
entre as partículas compactadas segundo um procedimento padronizado. Original-
mente a BS 812: parte 1: 1975 quantificava esse efeito pelo índice de angulosidade, ou 
seja, 67 menos a porcentagem de volume de sólidos em um recipiente preenchido, de 
maneira normalizada, com agregados. As dimensões das partículas usadas no ensaio 
devem ser controladas dentro de limites estreitos e devem preferencialmente estar em 
uma das quatro faixas: 20,0 e 14,0 mm; 14,0 e 10,0 mm; 10,0 e 6,3 mm e 6,3 e 5,0 mm.
O número 67 na expressão do cálculo do índice de angulosidade representa o 
volume de sólidos da maioria dos cascalhos arredondados; portanto, o índice de 
angulosidade mede a porcentagem de vazios de um material em relação ao índice 
do cascalho, isto é, 33. Para agregados de uso prático, o índice varia entre 0 e 11, e 
quanto maior o valor, mais anguloso é o agregado.
Outro aspecto da forma dos agregados graúdos é sua esfericidade, definida como 
uma função da relação entre a área superficial da partícula e seu volume (superfície 
específica). A esfericidade está relacionada à estratificação e clivagem da rocha-mãe 
e é influenciada também pelo tipo de equipamento de britagem nos casos de redução 
das dimensões artificialmente. Partículas com elevada relação entre área superficial 
e volume são de especial interesse, já que diminuem a trabalhabilidade das misturas 
(ver página 79). Partículas alongadas e lamelares têm essa característica, sendo que 
as últimas podem influenciar negativamente na durabilidade do concreto, pois têm 
a tendência de se acomodar segundo um plano orientado, com formação de vazios e 
acúmulo de água abaixo dele. A presençade partículas alongadas ou lamelares, aci-
ma de 10 a 15% em relação à massa de agregados graúdos, geralmente é considerada 
indesejável, apesar de não haver limites estabelecidos.
A classificação dessas partículas é feita por meio de gabaritos, conforme descri-
ção da BS 812–105.1 e 2. O método é baseado no pressuposto de que uma partícu-
la é lamelar se sua espessura (menor dimensão) é 0,6 vezes menor que a dimensão 
média da peneira da fração de tamanho a que pertence a partícula. De mesma for-
ma, a partícula na qual o comprimento (maior dimensão) é maior que 1,8 vezes a 
dimensão média da peneira da fração de tamanho a que ela pertence é dita como 
alongada. A dimensão média é definida como a média aritmética entre a dimensão 
da peneira onde a partícula ficou retida e a dimensão da peneira acima. Um controle 
dimensional rígido é necessário e as peneiras consideradas não são da série normal 
para agregados, mas 75,0; 63,0; 50,0; 37,5; 28,0; 20,0; 14,0; 10,0; 6,30 e 5,00 mm. A 
BS EN 1933–4: 2000 descreve um ensaio para avaliação da forma que é similar ao 
ensaio de alongamento, mas, embora úteis, nenhum desses ensaios descreve adequa-
damente a forma da partícula.
A massa de partículas lamelares expressa como uma porcentagem da amostra 
é denominada como índice de lamelaridade. O índice de alongamento e o índice de 
forma são definidos da mesma maneira. Algumas partículas são ao mesmo tempo 
alongadas e lamelares, sendo então contabilizadas em ambas categorias.*
* N. de T.: A NBR 7809:2006 normaliza a determinação do índice de forma do agregado graúdo pelo mé-
todo do paquímetro. Segundo a NBR 7211:2009, esse índice não deve ser superior a 3.
46 Tecnologia do Concreto
Enquanto a BS EN 12620: 2002 limita o índice de lamelaridade dos agregados 
graúdos em 50, a BS 882: 1992 especifica o mesmo limite para cascalho; entretanto, 
para agregados britados ou parcialmente britados, o limite é 40%.
Agregados de regiões marinhas podem conter conchas que devem ter seu teor 
controlado por serem frágeis e também por poderem diminuir a trabalhabilidade das 
misturas. O teor de conchas é determinado por pesagem das conchas e de fragmentos 
coletados manualmente de uma amostra de agregados maiores que 5 mm. Detalhes 
do ensaio são apresentados nas normas BS 812–106: 1985 e BS EN 933–7: 1998.
Segundo a BS EN 12620: 2002, quando necessário, o teor de conchas dos agre-
gados graúdos deve ser classificado em duas categorias: maior ou menor que 10%. 
A norma britânica BS 882: 1992 limita o teor de conchas em agregados graúdos em 
20% quando a dimensão máxima é 10 mm e em 8% quando for superior. Os limites 
se aplicam a um agregado de dimensão única, graduado e brita corrida. Não há 
limites para o teor de conchas em agregados miúdos.
A classificação segundo a textura superficial é baseada no grau de polimento 
da superfície das partículas, sendo polidas ou opacas, lisas ou ásperas. O tipo de 
aspereza também deve ser analisado. A textura superficial depende da dureza, de 
dimensões dos grãos e de características de porosidade da rocha-mãe (rochas duras, 
densas e grãos finos em geral resultam em superfícies de fratura lisas), bem como o 
grau com que as forças atuantes sobre a superfície das partículas as tenham alisado 
ou tornado ásperas. A avaliação visual da aspereza é bastante aceitável, mas para 
evitar erros pode ser adotada a classificação da Tabela 3.3.
Tabela 3.3 Classificação dos agregados segundo a textura superficial e exemplos
Grupo
Textura 
superficial Características Exemplos
1 Vítrea Fratura conchoidal Flint negro, escória vitrificada
2 Lisa Desgastado por água ou alisa-
do devido à fratura de rochas 
laminadas ou de granulação 
fina
Seixo, chert, ardósia, mármore e 
alguns riólitos
3 Granular Fratura mostrando grãos mais 
ou menos uniformes arredon-
dados
Arenito, oólito
4 Áspera Fratura áspera de rochas de 
granulação fina ou média con-
tendo constituintes cristalinos 
de difícil visualização
Basalto, felsito, pórfiro, calcário
5 Cristalina Presença de constituintes cris-
talinos de fácil visualização
Granito, gabro, gnaisse
6 Alveolar Com poros e cavidades visíveis Tijolo, pedra-pome, escória 
expandida, clínquer, argila ex-
pandida
Capítulo 3 Agregados 47
A forma e a textura superficial dos agregados, especialmente dos agregados mi-
údos, exercem grande influência na demanda de água da mistura (ver página 79). 
Em termos práticos, mais água será necessária quanto maior for o teor de vazios 
de agregados no estado solto. Geralmente, a lamelaridade e a forma do agregado 
graúdo têm um importante efeito sobre a trabalhabilidade do concreto, sendo esta 
decrescente com o aumento do índice de angulosidade.
Propriedades mecânicas
Embora os diversos ensaios descritos nos itens seguintes deem um indicativo da 
qualidade do agregado, não é possível relacionar as propriedades dos agregados ao 
desenvolvimento da resistência potencial do concreto e, na realidade, não é possível 
traduzir as propriedades dos agregados em propriedades de produção do concreto.
Aderência
Tanto a forma quanto a textura superficial influenciam consideravelmente na re-
sistência do concreto, em especial para concretos de alta resistência, sendo que a 
resistência à flexão é mais afetada que a resistência à compressão. Um agregado de 
textura mais áspera resulta em melhor aderência entre as partículas e a matriz de 
cimento. Da mesma forma, a maior área superficial de agregados mais angulosos 
resulta em maior aderência. Em geral, características de textura que não permitem a 
penetração da pasta na superfície das partículas não contribuem para uma boa ade-
rência e, assim, agregados mais macios, porosos e com partículas mineralógicamente 
heterogêneas resultam em melhor aderência.
A determinação da qualidade da aderência ainda é difícil e não existem ensaios 
confiáveis. Em geral, quando a aderência é boa, um corpo de prova de concreto rom-
pido deve conter algumas partículas partidas, além de um maior número de partícu-
las separadas da pasta. Entretanto, um excesso de partículas fraturadas pode indicar 
um agregado de baixa resistência.
Resistência
Obviamente a resistência à compressão do concreto não pode ser muito maior do 
que a resistência da maior parte dos agregados nele contidos, apesar de não ser fá-
cil determinar a resistência à compressão do agregado propriamente dito. Algumas 
poucas partículas fracas podem ser admitidas e, além disso, os vazios podem ser 
considerados como partículas de agregados com resistência nula.
As informações necessárias sobre as partículas de agregado devem ser obtidas a 
partir de métodos de ensaios indiretos, como ensaios de resistência ao esmagamento 
de amostras preparadas de rocha, valores de esmagamento de agregados soltos e 
desempenho do agregado em concreto. Este último pode significar experiências an-
teriores com um determinado agregado ou verificações experimentais, substituindo 
um agregado de qualidade reconhecida em uma determinada composição de concre-
to pelo agregado em análise.
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
Dica do professor
Você sabe que em torno de 70% do volume do concreto são ocupados pelos agregados, e que não 
é surpresa que a qualidade destes seja de suma importância na obtenção de um concreto com boa 
performance. Os agregados exercem nítida influência não apenas na resistência mecânica do 
produto acabado como, também, em sua durabilidade e em seu desempenho estrutural. 
Acompanhe no vídeo alguns exemplos de agregados naturais.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/06b3edb73f59681194d392335aaf0105
Exercícios
1) De acordo com o material que constitui as partículas, podemos classificar os agregados, de 
acordo com a sua densidade, em leves, médiose pesados. Contém um material considerado 
leve: 
A) Vermiculita.
B) Barita.
C) Cascalho.
D) Areia.
E) Escória.
2) Assinale a alternativa que contenha um agregado natural: 
A) Brita.
B) Pedra britada.
C) Pó de pedra.
D) Bica corrida.
E) Seixos.
3) Os agregados classificam-se segundo sua origem, dimensões das partículas e o peso 
específico aparente. Conforme o peso específico aparente, assinale a alternativa que 
contenha um agregado pesado. 
A) Escória granulada.
B) Calcário.
C) Granito.
D) Magnetita.
E) Arenito.
4) Os módulos de finura para areais bem granulados enquadram-se na NBR e variam de acordo 
com certos limites expostos na norma. Assinale a alternativa que contenha Areia Muito fina. 
A) Módulo Finura 1,35.
B) Faixa inicial módulo de finura 1,71.
C) Faixa inicial módulo de finura 2,11.
D) Faixa inicial módulo de finura 2,71.
E) Módulo de finura 4,00.
5) A areia seca absorve água, formando uma película em torno dos grãos. Essa é uma 
propriedade mecânica chamada de: 
A) Inchamento.
B) Higroscopia.
C) Coesão aparente.
D) Resistência à compressão.
E) Friabilidade.
Na prática
Veja um agregado natural muito usado na construção civil.
A areia seca apresenta-se em duas fases, de sólidos (grãos) e vazios (ar). Já a areia úmida possui 
uma fase adicional que é a água. Areais cujo espaço entre grãos (vazios) é muito pequeno 
apresentam higroscopia ou ascensão capilar, ou seja, quando a areia contata a água na base. A água 
que se encontra no interior da massa alcança, devido à capilaridade, um nível acima da água no 
exterior.
É importante então que você saiba que quanto mais fina é a areia, mais alta será a sua ascensão 
capilar. Essa característica do material deve ser considerada, em algumas aplicações, como pisos e 
filtros.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Processo de extração da areia no rio Teles Pires
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
CDE instala equipamento para lavagem e classificação de areia 
e agregados no Sul do Brasil
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Introdução aos Agregados
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/y1dQwOdOdLM?rel=0
https://www.youtube.com/embed/FvmeoSGbDok
https://www.youtube.com/embed/GgMol_YvERA?rel=0
Cal
Apresentação
A cal, também chamada de óxido de cálcio, é um material de suma importância para a indústria. É 
obtida pela decomposição térmica do calcário em temperaturas entre 825°C e 900°C. Também 
podemos chamá-la de cal viva ou cal virgem, que é um composto sólido branco. Este material é 
utilizado em diversos ramos da indústria, não só na construção civil para elaboração das 
argamassas, mas também na indústria cerâmica e na siderurgia da obtenção do ferro e da indústria 
farmacêutica. 
Além de sua importante aplicação na agricultura, em que o óxido de cálcio é usado para produzir 
hidróxido de cálcio, que controla a acidez dos solos. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai 
conhecer a composição da cal, seus tipos e suas aplicações. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar a composição da cal.•
Listar as aplicações da cal.•
Definir aglomerantes hidráulicos e aéreos.•
Desafio
Imagine que você seja o engenheiro civil de uma construtora responsável por construir uma série 
de empreendimentos e um parque de obras de um município do interior do seu Estado.
 
Opte pelo material que atende aos dois requisitos e justifique sua escolha.
Infográfico
O calcário após ser extraído, selecionado e moído, é colocado em fornos industriais sob altas 
temperaturas. Este processo é chamado de calcinação, que origina o CaO (óxido de cálcio: cal) e 
CO2 (gás carbônico). Para que essa reação ocorra à temperatura mínima deve ser de 850°C.
Para a obtenção da cal hidratada é necessário promover a reação da cal virgem com água, em que 
ocorre desprendimento de calor. Acompanhe no infográfico o Ciclo da cal.
Conteúdo do livro
A tinta para caiação é constituída pela cal extinta, recebendo quantidades moderadas de água. A cal 
viva é extinta com facilidade, porém deve ser desenvolvida por pessoal habilitado e que tem 
experiência com a técnica, pois trata-se de um processo diferenciado, além de ser um processo de 
alto valor, sendo utilizado, atualmente, apenas em edificações com valor histórico.
Além da tinta para caiação, a cal pode ser utilizada na fabricação de blocos e painéis, para 
estabilização de solos e, ainda, atua como um aglomerante aéreo, melhorando o comportamento 
reológico das argamassas.
No capítulo Cal, que compõe esta Unidade de Aprendizagem, você irá identificar a composição da 
cal, as diferentes formas de aplicação e, também, irá compreender a diferença entre aglomerante 
hidráulico e aglomerante aéreo.
Bons estudos! 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO 
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
 > Identificar a composição da cal.
 > Listar as aplicações da cal.
 > Definir aglomerantes hidráulicos e aéreos.
Introdução
A cal é obtida por meio da calcinação de rochas calcárias, que dão origem a 
um ligante inorgânico, sendo um pó muito fino. Dentre as formas de apresen-
tação, podem ser encontradas no mercado a cal virgem e a cal hidratada. A cal 
virgem é composta por óxidos de cálcio e magnésio, enquanto a cal hidratada 
é constituída por hidróxidos de cálcio e de magnésio. Na construção civil, a cal 
hidratada é a mais utilizada.
Dentre as formulações, a cal pode ser utilizada no desenvolvimento de 
elementos, como blocos e painéis, como aglomerante, em argamassas e em 
tintas, como o processo de caiação, gerando um acabamento bem branco e 
luminoso, com alta durabilidade.
Neste capítulo, você vai identificar os diferentes elementos que compõem 
a cal, compreendendo a atuação de cada um destes no produto final, bem 
como as diversas formas de aplicação — em argamassas, blocos, pinturas e 
estabilização de solos. 
Cal
Jaqueline Ramos Grabasck 
Composição da cal
A indústria da construção civil apresenta uma grande diversidade de materiais 
e componentes que são aplicados para desenvolver acabamentos, elemen-
tos estruturais e, até mesmo, para adequar deficiências de determinados 
elementos. 
De acordo com Cincotto, Quarcioni e John (2007), a cal advém da calcina-
ção de rochas calcárias, contendo cálcio e magnésio, que resultam em um 
ligante inorgânico em forma de pó, sendo muito fino. Ao reagir com o CO2, 
a cal endurece. Ela é encontrada no mercado na forma de cal virgem e cal 
hidratada. A cal virgem apresenta em sua composição óxidos de cálcio (cal) e de 
magnésio (periclásio). Já a cal hidratada é constituída de hidróxidos de cálcio 
e de magnésio, apresentando, também, uma pequena fração de óxidos não 
hidratados. Na construção civil, é mais comum a utilização da cal hidratada.
Cincotto, Quarcioni e John (2007) indicam que as matérias-primas da cal 
são carbonáticas, ou seja, os calcários são formados por calcita (carbonato 
de cálcio), e os dolomitos são constituídos por dolomita (carbonato de cálcio 
e magnésio). A cal virgem apresenta carbonatos, pois durante a calcinação 
não ocorre a transformação completa dos carbonatos em óxidos. Assim como 
a hidratação dos óxidos também não é completa, resultando em óxidos não 
hidratados. A Figura 1 apresenta o processo de extração da rocha calcária, 
seguindo para o desmonte, a britagem e a calcinação em fornos, que corres-
ponde à queima do material em temperaturas elevadas, para, então, seguir 
para moagem em moinhos de bolas, resultando na cal virgem. Essa cal virgem 
passa por hidratação, para posterior moagem e enfim tornar-se a cal hidratada.
Em termos de composição química, a cal pode ser do tipo cálcica ou do-
lomítica. A cal cálcica apresenta no mínimo 75% de CaO e a cal dolomítica 
apresenta nomínimo 20% de MgO, sendo que a soma de CaO e MgO deve 
ser sempre superior a 95%. Já os componentes argilosos, SiO2, Al2O3 e Fe2O3, 
devem representar no máximo 5%. Para as amostras advindas de forno de 
calcinação, a proporção residual de CO2 deve ser menor que 3%, enquanto as 
amostras advindas de outros locais devem apresentar menos de 10% (COELHO; 
TORGAL; JALALI, 2009).
Cal2
Figura 1. Processo de extração da rocha calcária e produção da cal virgem e da cal hidratada
Fonte: Poliorketes/Shutterstock.com, Parmna/Shutterstock.com, Salienko Evgenii/Shutterstock.
com, RHJPhtotoandilustration/Shutterstock.com, cpaulfell/Shutterstock.com, Agustin Parada 
Soria/Shutterstock.com, RHJPhtotoandilustration/Shutterstock.com, Bonruk/Shutterstock.com 
e Suliman Razvan/Shutterstock.com.
Extração do calcário Desmonte
Britagem
Cal virgem Moagem em moinho
de bolas
Calcinação em fornos
verticais (queima)
900 a 1.200°C
→ 1,14 MJ/kg 
de óxido
de cálcio
→ 74°C
Hidratação
Moagem
Cal hidratada
← H2O
O processo de cozimento do calcário puro, a uma temperatura de 800 a 
900°C, resulta no óxido de cálcio, que será denominado cal viva, sendo esta 
a constituinte da cal aérea. A cal viva tem a cor branca, é amorfa, apresenta 
uma variação de grãos de 15 a 20 cm, tendo uma estrutura porosa e formas 
idênticas às dos grãos da rocha original. Ao ser misturada com a água, a cal 
gera calor e resulta no aumento de seu volume em até 3,5 vezes o seu volume 
Cal 3
inicial, dando origem a cal apagada. Porém, caso seja utilizada apenas a 
quantidade necessária de água, a cal apagada será gerada em forma de pó 
(COELHO; TORGAL; JALALI, 2009).
Durante o processo de hidratação da cal, ocorre uma grande liberação 
de calor, por meio do fenômeno exotérmico, que é chamada de extinção ou 
apagamento, processo considerado perigoso. Coelho, Torgal e Jalali (2009) 
apresentam os seguintes métodos de extinção: 
 � espontânea — capta apenas a umidade do ar e não extingue com-
pletamente a cal viva, por ser um processo muito lento e, ainda, por 
acarretar a absorção do dióxido de carbono; 
 � por aspersão — utiliza-se 25 a 50% de água, após faz-se o seu cobri-
mento com areia, entretanto a extinção não ocorre por completo; 
 � por imersão — a cal viva é fragmentada e mergulhada em água até 
entrar em efervescência, para então ser acondiciona em barris cobertos; 
 � por fusão — a cal viva é misturada em quantidade de água pré-deter-
minada até se obter uma mistura homogênea, para então ser coada, 
separando os grãos não hidratados; então, é deixada coberta por no 
mínimo uma semana ou, para uso em acabamentos, no mínimo 3 meses; 
 � em autoclaves — o processo de extinção ocorre de maneira completa, 
o que resulta em um produto de melhor qualidade.
A cal hidráulica, segundo Coelho, Torgal e Jalali (2009), é obtida mediante 
o cozimento de calcários argilosos, que apresentam de 8 a 20% de argilas, 
em fornos contínuos verticais de alvenaria, com revestimento refratário, 
atingindo temperaturas entre 1.000°C e 1.500°C e obtendo-se óxido de 
cálcio, silicatos e aluminatos de cálcio, que conferem hidraulicidade a cal. 
Já Cincotto, Quarcioni e John (2007) indicam que a cal hidráulica é obtida pela 
calcinação de calcário argiloso, porém, em 900°C, e hidratada para reagir 
com a cal virgem, resultando em um produto hidratado que contém silicato 
e aluminato anidros.
A cal aérea advém de calcários puros, com menos de 5% de impurezas, 
sendo constituída por óxido ou hidróxido de cálcio, que ao ter contato com 
o dióxido de carbono irá endurecer lentamente. A cal viva é a cal aérea cons-
tituída por óxido de cálcio e por óxido de magnésio, e sua produção decorre 
da calcinação de rocha calcária e/ou de dolomite, resultando em reação 
exotérmica ao entrar em contato com a água. Já a cal hidratada também 
Cal4
advém da cal aérea, cálcica ou dolomítica, resultante da extinção de cales 
vivas. A cal cálcica é formada por óxido de cálcio ou por hidróxido de cálcio, 
sem adições de materiais hidráulicos ou pozolânicos. Já a cal dolomítica 
constitui-se de óxido de cálcio e de óxido de magnésio ou hidróxido de cálcio 
e hidróxido de magnésio, não apresentando adições de materiais hidráulicos 
ou pozolânicos. Já a cal hidráulica natural é formada por hidróxido de cálcio, 
silicatos de cálcio e aluminatos de cálcio, reagindo tanto com a água, como 
com o dióxido de carbono, acarretando seu endurecimento. A cal hidráulica 
natural com material adicional pode apresentar materiais pozolânicos ou 
hidráulicos apropriados, apresentando até 20% de adição em massa. Por 
fim, a cal hidráulica é composta por hidróxido de cálcio, silicatos de cálcio e 
aluminatos de cálcio, também endurecendo em contato com a água e com o 
dióxido de carbono (COELHO; TORGAL; JALALI, 2009).
A composição dos elementos deve ser cuidadosamente analisada devido 
às reações químicas que podem surgir durante a mistura com diferentes 
componentes.
Aplicações da cal
De acordo com Cincotto, Quarcioni e John (2007), a cal é o ligante mais antigo, 
sendo considerado o único ligante, até a invenção do cimento Portland. 
Os autores apresentam a cal como um ligante aéreo, não sendo indicada para 
utilização em exposição continuada a água, por apresentar baixa resistência 
a ela. Em contraponto, o cimento pode ficar exposto a água, por se tratar de 
um ligante hidráulico.
Ainda segundo Cincotto, Quarcioni e John (2007), na construção civil, a cal 
pode ser utilizada em argamassas, concretos asfálticos, solos estabilizados, 
na produção de isolantes térmico, blocos sílico-calcários e pinturas à base de 
cal. Apresenta, também, aplicabilidade em outros setores, como na siderur-
gia, no tratamento de água, na dessulfuração de gases, na neutralização de 
resíduos ácidos e na produção de papel (CINCOTTO; QUARCIONI; JOHN, 2007).
De acordo com Santos (2011), a cal caiu em desuso com a descoberta do 
cimento, apresentando maior utilização em casos de reabilitação ou para 
conservar as tradições. No entanto, a cal pode ser utilizada na fabricação de 
blocos sílico-calcários, misturada ao gesso, na fabricação de estuque, mistu-
rada a pozolanas, para vir a resultar em ligantes hidráulicos, em argamassas 
para reboco e pela forma de caiação.
Cal 5
A cal não deve ser utilizada em concretos e argamassas que estejam 
em contato com armaduras de aço, pois contribui na elevação da 
alcalinidade do concreto, resultando, assim, na corrosão da armadura. 
Argamassa de cal
A definição de argamassas dá-se a uma mistura de agregado miúdo, aglome-
rante e água. Com o passar dos anos, essa mistura recebeu adições com o 
intuito de melhorar o desempenho dos produtos gerados e a sua durabilidade.
Conforme Coelho, Torgal e Jalali (2009), a cal hidratada apresenta um 
excelente desempenho como aglomerante, atuando na união dos grãos de 
areia das argamassas, sendo considerada um dos principais elementos das 
argamassas. Devido à leveza e à finura dos grãos, as partículas atuam como 
um lubrificante, ao serem misturadas com a água, reduzindo o atrito entre os 
grãos de areia, além de proporcionar fluidez, coesão e retenção de água, o que 
resulta em uma argamassa com maior plasticidade, melhor trabalhabilidade 
e maior produtividade, pois acarreta a redução do custo do m³.
Os autores complementam que ao adicionar cal na argamassa de cimento, 
será possível obter a resistência suficiente à compressão e à aderência, 
podendo ser utilizada em assentamento de blocos ou para executar reves-
timentos. Devido à alcalinidade da cal hidratada, não ocorre a oxidação das 
ferragens, pois a cal atua como agente bactericida e fungicida, evitando 
a ocorrência de manchas e o apodrecimento precoce dos revestimentos. 
A sua utilização ainda resulta em economia de tinta, pois apresenta acaba-
mento mais liso e cor clara, sendo compatível com qualquer tipo de tinta e 
acabamentos, desde que seja realizada a cura mínima de 28 dias (COELHO; 
TORGAL; JALALI, 2009).
De acordo com Faria (2018), a argamassa mistade terra e cal aérea era 
utilizada, antigamente, para rebocos exteriores e para realizar o assenta-
mento e o tratamento de juntas de alvenaria, podendo ser utilizada também 
argamassas só de cal aérea, sendo usualmente aplicada em forma de pasta.
Faria (2018) indica que a argamassa de terra e cal aérea apresenta vantagens 
econômicas, ambientais e técnicas, devido à possibilidade de utilizar menor 
quantidade de cal aérea e ao fato de a terra advir de processo de escavações, 
sendo classificada como resíduo de construção e demolição (RCD).
Cal6
Blocos e concreto
Ao adicionar a cal hidratada no concreto, torna-se perceptível o aumento da 
durabilidade dos materiais. Com o passar do tempo, observou-se a atuação 
do leite de cal frente ao ataque de cloretos e a carbonatação, podendo ser 
utilizado até 25% para tornar os elementos mais densos, além de reduzir o 
tempo de pega (COELHO; TORGAL; JALALI, 2009). A cal ainda pode ser adicionada 
a cimentos com baixa alcalinidade, para melhorar a qualidade da mistura.
De acordo com Coelho, Torgal e Jalali (2009), a fabricação de blocos e 
peças pré-fabricadas à base de cimento pode ter o percentual de cimento 
reduzido, ao ser adicionada a cal.
No desenvolvimento de blocos sílico-calcários, utiliza-se areia siliciosa, 
cal e água, passando por cura a vapor, em alta pressão, realizada em autoclave. 
Esses blocos são utilizados para a execução de alvenarias, sendo utilizados 
como elementos estruturais, devido ao seu alto índice de resistência mecânica, 
que varia de 15 a 40 MPa (COELHO; TORGAL; JALALI, 2009). 
O concreto celular é desenvolvido por meio da reação química que ocorre 
entre a cal, o cimento Portland, a areia silicosa e o pó de alumínio, passando por 
cura em autoclave. O concreto celular autoclavado é utilizado para desenvolver 
blocos, caixas e painéis de lajes (Figura 2) (COELHO; TORGAL; JALALI, 2009).
Figura 2. Colocação de painel de laje em concreto celular 
autoclavado.
Fonte: Coelho, Torgal e Jalali (2009, p. 50).
Cal 7
Silva (2015) complementa que a autoclavagem deve ocorrer em forno 
especial, sob pressão de 10 atmosferas e temperatura de 180°C, sendo con-
siderada esta a etapa mais importante do processo de fabricação, devido à 
ocorrência de aceleração da hidratação, gerando uma segunda reação, que 
proporciona força, rigidez e estabilidade dimensional aos elementos.
Pintura à base de cal 
Segundo Bauer (2008), a tinta para caiação apresenta como principal com-
ponente a cal extinta, sendo as propriedades variáveis conforme a forma 
que é obtida. Com quantidades moderadas de água, a cal viva é extinta com 
facilidade, de forma que os pedaços de CaO são hidratados vigorosamente, 
para então se esfarelar, resultando em um pó fino, macio e quase seco de 
Ca(OH)2. Ao ser adicionada mais água, resulta em uma massa gordurosa e 
plástica, que pode ser utilizada para desenvolver argamassa com areia ou para 
fazer tinta para caiação. A Figura 3 apresenta a aplicação da tinta de caiação.
Figura 3. Caiação tradicional.
Fonte: Coelho, Torgal e Jalali (2009, p. 52).
A fabricação da tinta de caiação pode ocorrer no próprio canteiro de obras 
ou em indústrias especializadas. Porém, quando desenvolvida em canteiro, 
o profissional deve ter cuidado na elaboração, a fim de adicionar apenas a 
quantidade necessária de água, nos momentos certos, para que a cal reaja 
de forma adequada, em cada fase do processo.
Cal8
Bauer (2008) indica que o leite de cal pode ser utilizado diretamente com 
tinta de caiação, resultando em um acabamento muito branco e luminoso. 
Para colorizar a tinta, o autor indica a utilização de pigmentos ou corantes 
resistentes, não devendo ultrapassar um percentual de 10%. Ao se utilizar 
a tinta de caiação, deve-se realizar duas demãos, de forma que a primeira 
deve apresentar mais ou menos a metade da quantidade de cal extinta, 
em comparação com a segunda demão, que não deve apresentar fixadores. 
Coelho, Torgal e Jalali (2009) indicam a utilização de cal aérea em pasta, 
a fim de garantir melhor aderência e maior durabilidade. Os autores também 
reforçam a precisão que deve haver na relação cal/pigmento/água — ao utilizar 
muita água, a cal e o pigmento podem migrar facilmente para superfície; já 
a quantidade de água insuficiente comprometerá a homogeneidade da cal 
e a sua aplicação.
Além da caiação, a cal pode ser utilizada na execução de barramento, 
juntamente com pó de pedra ou areia, pigmento inorgânico e água. Por se 
tratar de uma técnica antiga, utilizada principalmente no Barroco, necessita-
-se de equipe especializada, que realmente conheça o processo de execução, 
sendo utilizada, atualmente, apenas em edifícios de valor histórico, devido 
ao seu alto custo (COELHO; TORGAL; JALALI, 2009).
Estabilização de solos
Coelho, Torgal e Jalali (2009) afirmam que a utilização de cal para a esta-
bilização de solos já era empregada pelos Romanos, retornando em 1924 
nos Estados Unidos e em seguida na Rússia, para construção de rodovias. 
Apesar de o cimento também ser utilizado para a estabilização, o uso da cal 
apresenta efeitos mais rápidos.
A estabilização de solos que combinam bases e sub-bases necessita de 
uma mistura solo-cal com resistência adequada e condições de umidade que 
possibilitem aumentar a resistência e manter a compactação após o espalha-
mento da mistura (Figura 4). Recomenda-se a utilização de no mínimo 5% de 
cal, a fim de elevar a durabilidade da mistura, mesmo quando quantidades 
menores já forem suficientes para se obter a resistência adequada (COELHO; 
TORGAL; JALALI, 2009).
Cal 9
Figura 4. Estabilização de solo com cal
Fonte: Coelho, Torgal e Jalali (2009, p. 58).
Aglomerantes 
Segundo Coelho, Torgal e Jalali (2009), a classificação das cales aéreas ocorre 
conforme o teor de CaO + MgO; para as cales hidráulicas, a classificação dá-se 
por meio da resistência mínima de compressão aos 28 dias.
Segundo Costa (2014, p. 5), “[...] os aglomerantes são materiais que tem a 
capacidade de aglutinar partículas e que funcionam como elementos ativos no 
estabelecimento da ligação entre os vários componentes das argamassas [...]”. 
Sua classificação dá-se em hidráulicos, aéreos, betuminosos ou poliméricos.
De acordo com Lira, Queiroz e Schwartz (2007), os aglomerantes, usual-
mente, são materiais pulverulentos que, ao serem misturados com água, 
formam uma pasta que endurece por processos físico-químicos, atuando na 
aderência entre os constituintes da argamassa ou do concreto.
Aglomerante hidráulico
O aglomerante hidráulico trata-se, basicamente, de um ligante que, ao entrar 
em contato com água, resulta em reações químicas que acarretam o seu en-
durecimento. De acordo com Beja (2014), o aglomerante hidráulico promove a 
estabilização, potencializando o aumento da rigidez e da resistência à flexão 
do material então estabilizado. O autor complementa que os estabilizantes 
hidráulicos possibilitam o ganho no desempenho estrutural, além de gerar 
homogeneidade das características construtivas.
Conforme Catoia (2007), o cimento Portland é considerado um aglomerante 
hidráulico que advém da moagem do clínquer, que é composto por silicatos 
de cálcio hidráulicos, apresentando uma ou mais formas de sulfato de cálcio 
adicionado, sendo resultado da calcinação e da clinquerização de uma mistura 
Cal10
de calcário e argila. A qualidade do produto final dependerá da matéria-prima, 
das adições feitas após a calcinação e do grau de finura resultante da moagem.
Segundo Senff, Folgueras e Hotza (2005), na construção civil utiliza-se o 
cimento Portland como principal aglomerante hidráulico, o qual apresenta, 
em sua composição, clínquer e adições — o clínquer é composto por matérias-
-primas ricas em Al, Si, Ca e Mg, e as adições são responsáveis por conferir 
características específicas a cada cimento.
Ao ser misturado com a água, o cimento Portland apresenta características 
aglutinantes, envolvendo os materiais da mistura. As diversas adições que 
podem ser realizadaspossibilitam variadas aplicações e diversos tipos de 
cimento. A gipsita é uma adição que está presente em todos os cimentos Por-
tland, sendo responsável pelo controle do tempo de pega; sem a sua adição, 
ao entrar em contato com a água, o cimento endureceria muito rapidamente, 
inviabilizando o seu manuseio (SENFF; FOLGUERAS; HOTZA, 2005).
O clínquer do cimento Portland é composto por óxido de cal, óxido de silício, 
óxido de alumínio, óxido de ferro, óxido de magnésio, óxido de sódio, óxido de 
potássio e uma pequena fração de anidrido sulfúrico. Ao serem combinados, 
os óxidos resultam nas seguintes fases: silicato tricálcico, silicato dicálcico, 
aluminato de cálcio e ferrita. Ao entrar em contato com a água, o clínquer 
reage quimicamente e surgem diversas fases hidratadas, que ocorrem com 
velocidades distintas. A alteração da velocidade de hidratação do cimento 
Portland varia conforme a finura do clínquer, a sua composição química e a 
porcentagem de água adicionada à mistura (SENFF; FOLGUERAS; HOTZA, 2005).
Aglomerante aéreo
De acordo com Lira, Queiroz e Schwartz (2007), o gesso é um aglomerante 
aéreo, constituído pela calcinação da gipsita natural, utilizado em sua forma 
natural na fabricação do cimento Portland e na agricultura; a forma calcinada 
é utilizada na indústria e na construção civil. Os autores complementam que 
a classificação do gesso se dá por um aglomerante quimicamente ativo, que 
vem a endurecer ao entrar em contato com o CO2, devido a uma ação química.
Costa e Pacheco (2017) afirmam que a cal hidratada é um aglomerante aéreo, 
sendo muito utilizado na construção civil para melhorar o comportamento 
reológico das argamassas. As autoras indicam que a cal hidratada vem sendo 
substituída por aditivos e adições minerais, que apresentam características 
semelhantes em seu estado fresco. 
Cal 11
Devido ao processo de endurecimento lento, que necessita do contato com 
o anidrido carbônico, o seu emprego em argamassas apresenta um ganho 
pequeno de resistência nas idades iniciais da mistura. Outro fator que contribui 
para a redução da sua utilização dá-se pelas elevadas espessuras desenvolvidas 
com a argamassa de cal em revestimentos, devido ao seu endurecimento lento, 
o que acarreta atrasos no cronograma da obra (COSTA; PACHECO, 2017).
De acordo com Costa e Pacheco (2017), a aplicação de cal hidratada na 
argamassa lhe confere trabalhabilidade e durabilidade; no entanto, por não 
haver requisitos na normalização brasileira para o seu uso efetivo em ar-
gamassas, a cal hidratada vem sendo utilizada em argamassas simples na 
restauração de prédios históricos, devido ao fato de apresentarem produtos 
compatíveis tanto química como fisicamente.
Conforme Costa e Pacheco (2017), as argamassas mistas, que são com-
postas por cimento, cal e areia, passam pelos processos de hidratação do 
cimento e de carbonatação da cal, os quais são diferentes durante a fase de 
endurecimento do material. O processo de carbonatação é responsável por 
alterar a cinética convencional de hidratação do clínquer, atuando diretamente 
na hidratação, que é o fator principal no endurecimento da argamassa. Já a 
argamassa simples, composta por cal e areia, é apresentada pelas autoras 
com um processo de carbonatação lento, que pode seguir durante anos.
Segundo Costa e Pacheco (2017), conforme a quantidade de CO2 existente, 
pode-se afirmar se ocorreu calcinação na rocha ou carbonatação da cal no 
período de armazenamento. Da mesma forma, a alta quantidade de óxidos 
totais (CaO + MgO) indicará que maior será o seu poder aglomerante e menor 
será o seu percentual de impurezas.
O uso da cal na construção civil advém desde os tempos antigos, sendo 
utilizado como argamassa e revestimentos, além da sua aplicação como 
pintura. A sua alta durabilidade pode ser observada em edificações que se 
mantêm até os dias atuais.
O aglomerante aéreo corresponde a um ligante, que, ao entrar em 
contato com o CO2, inicia o seu processo de endurecimento. Conforme 
a quantidade de CO2 existente, pode ocorrer a calcinação ou a carbonatação. 
O processo que resulta em um produto sólido e rígido, devido ao contato 
do aglomerante com o gás carbônico, é denominado carbonatação (COSTA; 
PACHECO, 2017). O aglomerante hidráulico corresponde a um ligante que reage 
com a adição da água. As reações químicas geradas com essa adição resultam 
no endurecimento da mistura.
Cal12
Referências
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CINCOTTO, M. A.; QUARCIONI, V. A.; JOHN, V. M. Cal na construção civil. In: ISAIA, G. C. (org.). 
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Leituras recomendadas
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de celulose e granito. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA, 60., 2016, Águas de 
Lindóia. Anais [...]. Águas de Lindóia: [s. n.], 2016. Disponível em: http://metallum.com.
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MOURA, C. A. M. et al. Gerenciamento sustentável de resíduos da construção civil: 
reciclagem de resíduos de telha cerâmica vermelha para a produção de aglomerante 
hidráulico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO AMBIENTAL, 8., 2017, Campo Grande. 
Anais [...]. Campo Grande: [s. n.], 2017. Disponível em: http://www.ibeas.org.br/congresso/
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SILVA, I. S. et al. Probabilidade de alta resistência à compressão de diferentes dosagem 
de gesso no concreto. Ciências Exatas e Tecnológicas, Aracaju, v. 6, n. 1, p. 117–126, 2020. 
Disponível em: https://periodicos.set.edu.br/cadernoexatas/article/view/8420/3855. 
Acesso em: 28 mar. 2021. 
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res declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou 
integralidade das informações referidas em tais links.
Cal14
Dica do professor
Aglomerantes são materiais ligantes, geralmente pulverulentos, que possuem a função de promover 
a união entre os grãos dos agregados. Os aglomerantes são utilizados na obtenção de pastas, de 
argamassas e de concretos. Na construção civil temos três tipos de aglomerantes inorgânicos, cada 
um possui uma finalidade específica que vai de acordo com sua propriedade isolada. Agora que 
você sabe que a cal é um aglomerante, conheça mais sobre as suas aplicações no vídeo.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/324cadad6a595f6e2201fb21d2f13690
Exercícios
1) Sabe-se que a Cal advém de rochas calcárias, que contem cálcio e magnésio, resultante em 
ligante inorgânio, na forma de pó. Com relação a Cal virgem, assinale a alternativa que 
apresenta a sua composição: 
A) hidróxido de cálcio e magnésio
B) carbonato de cálcio e calcita
C) óxidos de cálcio e magnésio
D) carbonato de cálcio e magnésio
E) carbonato de cálcio e hidróxido de cálcio
2) O processo de extração da cal é de vital importância para o material ser utilizado na 
construção civil. Face ao exposto, assinale a alternativa que corresponde a ordem do 
processo de extração da cal:
( ) Britagem 
( ) Moagem em moinho 
( ) Extração do calcário 
( ) Calcinação em fornos verticais 
( ) Cal virgem 
( ) Cal hidratada 
( ) Desmonte 
( ) Hidratação 
( ) Moagem
A) 1-3-5-9-2-4-7-8-6
B) 3-5-1-6-4-7-2-9-8
C) 4-3-2-1-5-6-8-9-7
D) 3-5-2-6-4-7-1-8-9
E) 4-1-3-2-6-7-9-8-5
3) Durante o processo de hidratação da cal, ocorre uma enorme liberação de calor, pois a 
hidratação é um processo exotérmico. Tal processo é chamada de extinção ou apagamento, 
um processo extremamente perigoso. De acordo com Coelho, Torgal e Jalali (2009) existem 
alguns métodos de extinção. Face a isso, correlacione os métodos e marque a questão 
correta:
1 - Espontânea 
2 - Por aspersão 
3 - Por imersão 
4 - Por fusão 
5 - Em autoclaves
( ) utiliza-se 25 a 50% de água, após faz-se o seu cobrimento com areia, entretanto a 
extinção não ocorre por completo; 
( ) a cal viva é misturada em quantidade de água pré-determinada até se obter uma mistura 
homogênea, para então ser coada, 
separando os grãos não hidratados; então, é deixada coberta por no 
mínimo uma semana ou, para uso em acabamentos, no mínimo 3 meses; 
( ) o processo de extinção ocorre de maneira completa, 
o que resulta em um produto de melhor qualidade. 
( ) a cal viva é fragmentada e mergulhada em água até 
entrar em efervescência, para então ser acondiciona em barris cobertos; 
( ) capta apenas a umidade do ar e não extingue completamente a cal viva, por ser um 
processo muito lento e, ainda, por 
acarretar a absorção do dióxido de carbono 
 
A) 2-4-5-3-1
B) 1-4-5-3-2
C) 2-5-1-4-3
D) 2-4-3-1-5
E) 4-5-3-1-2
4) Assinale a alternativa CORRETA a respeito da cal pozolânica:
A) Oferece menor resistência à corrosão.
B) Pouca aderência.
C) Alta liberação de calor.
D) Menor trabalhabilidade.
E) Alta resistência à corrosão.
5) Assinale a alternativa correta a respeito da cal aérea:
A) A cal gorda constitui-se de calcários com teores de argila e outras impurezas em até 5%.
B) O produto obtido pelo cozimento dos calcários é designado de cal extinta.
C) A cal viva também é chamada de cal apagada.
D) As cais aéreas magras são acinzentadas.
E) As cais aéreas magras são brancas, em função de sua pureza.
Na prática
Você sabia que a cal possui utilidades na construção civil que vão além da aplicação tradicional em 
argamassas de assentamento e revestimentos?
Chamamos de "caiação" a pintura à base de cal e essa técnica pode ser aplicada em paredes 
externas e internas, bem como em superfícies rústicas e porosas como alvenarias de cimento, cal, 
concreto e bloco de concreto.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Construção Dinâmica na TV #179 - A construção civil na 
televisão brasileira
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Comportamento das argamassas de revestimento no estado 
fresco, compostas com areia de britagem de rocha calcária e 
areia natural
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/QH4voo_ex48?rel=0
http://www.scielo.br/pdf/rmat/v23n3/1517-7076-rmat-23-03-e12196.pdf
Cimento 
Apresentação
APRESENTAÇÃO Olá! O cimento é um material ligante pulverulento de cor acinzentada, sendo 
resultado da queima do calcário, argila e posterior adição de gesso. Em 1756 o inglês John Smeaton 
conseguiu obter um produto de alta resistência por meio de calcinação de calcários moles e 
argilosos. Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes aos de Smeaton pela mistura de 
componentes argilosos e calcários. Em função desta descoberta, Vicat é considerado o inventor do 
cimento artificial. No ano de 1824, o inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias 
e argila, transformando-as em um pó fino. Durante esse processo, Asldin que era construtor, notou 
que era possível obter uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto às pedras 
empregadas nas construções. Joseph Aspdin patenteou a mistura, que não se dissolvia em água e 
foi chamada de Cimento Portland, em função de apresentar algumas características semelhantes às 
rochas da ilha britânica de Portland. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai conhecer os 
principais tipos de cimento, suas matérias-primas e as etapas de fabricação. Bons estudos! Ao final 
desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Listar as principais matérias-primas utilizadas na fabricação de cimento.•
Elencar as etapas de fabricação de Cimento Portland.•
Definir os principais tipos de cimento.•
Desafio
Imagine que você seja o responsável técnico por uma obra de rede de esgoto subterrânea e precisa 
definir os materiais mais adequados para o tipo de estrutura.
 
 
Qual dos tipos de cimento é o mais adequado para a obra? Justifique sua resposta.
Infográfico
Acompanhe no infográfico as principais matérias-primasdo cimento e como é o seu processo de 
produção.
Conteúdo do livro
Desde a criação do cimento seu emprego na construção civil é essencial. Contudo, no decorrer dos 
anos, as características e propriedades desta importante mistura foram aprimoradas, e, devido a 
isso, atualmente existem diferentes tipos de cimento Portland, que possuem diversos aditivos e 
composições distintas.
Este avanço contribuiu ainda mais para a versatilidade e aplicação deste produto, podendo ser 
utilizado desde aplicações gerais na construção civil até no preparo de solo-cimento, artefatos de 
concreto, argamassa armada, diferentes tipos de concreto e construções de tubulações de esgoto e 
efluentes industriais.
No capítulo Cimento, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar conceitos 
importantes relacionados ao processo de fabricação do cimento Portland, conhecendo as matérias-
primas empregadas e as propriedades que estas conferem a mistura. Além disso, conhecerá as 
etapas envolvidas na obtenção deste importante produto e os diferentes tipos de cimento 
existentes, suas propriedades e aplicações.
Boa leitura.
QUÍMICA
INDUSTRIAL
QUÍM
ICA INDUSTRIAL
MARCELO GAUTO 
GILBER ROSA
GAUTO // ROSA
 Artigos elaborados por profissionais atuantes no mercado
 Casos que introduzem o assunto a ser discutido no capítulo
 Noções básicas da corrosão e das operações unitárias que 
envolvem os processos estudados
 Projeto gráfico e pedagógico especialmente desenvolvido
 Exercícios para fixação do conteúdo
Esta obra chega para preencher uma lacuna: a de inserir 
os alunos nos processos mais importantes da indústria 
química. Dirigido especialmente para as áreas de química, 
meio ambiente, plásticos e petroquímica e aos estudantes da 
química em geral, aborda de forma qualitativa conteúdos como 
tratamento de água, petróleo, polímeros, siderurgia, óleos 
vegetais, sabões, bebidas fermentadas, entre outros. 
O objetivo dos autores é oferecer uma visão geral da indústria 
química para quem busca qualificação técnica na área. O livro 
conta com os seguintes recursos para promover a aprendizagem:
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Química Analítica 
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 Química industrial [recurso eletrônico] / Marcelo Gauto,
 Gilber Rosa. – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman,
 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013. 
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 I. Rosa, Gilber. II. Título. 
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Catalogação na publicação: Natascha Helena Franz Hoppen CRB10/2150
 
capítulo 6
Fabricação do cimento
A palavra cimento é originada do latim caementu, que designava, na Roma antiga, uma espécie de pedra natural 
de rochedos. A origem do cimento data de aproximadamente 4.500 anos atrás. Diversas misturas de substâncias 
foram usadas desde a Antiguidade nas construções de templos e palácios. As grandes obras gregas e romanas, 
como o Panteão e o Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica (pozolânico), que 
possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água. Neste capítulo, vamos estudar o desgaste 
corrosivo do concreto, bem como os principais tipos de cimento e as reações químicas que estão na gênese 
do seu preparo.
Objetivos
 Indicar as principais matérias-primas utilizadas na fabricação de cimento.
 Entender como ocorre o processo de fabricação de cimento Portland.
 Conhecer as reações químicas envolvidas no preparo do cimento.
 Saber quais são os principais tipos de cimento.
 Aprender sobre coprocessamento.
 Entender como estruturas de concreto sofrem desgaste corrosivo.
 Compreender a operação unitária de transporte de sólidos.
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Para iniciar...
A extração de 
minérios no Brasil
Semelhante ao que ocorre na indústria siderúrgica, a 
produção de cimento consome de forma intensiva di-
versos minérios. O processo de obtenção dos diversos 
minérios, tais como minério de ferro, calcário e argila, 
por exemplo, tem como base o extrativismo mineral. 
A extração desses minerais de suas jazidas provoca 
sérias alterações na região onde estão localizadas 
suas reservas. Além das mudanças físicas da região, 
associadas à retirada do minério, há questões socio-
ambientais envolvidas, como o gerenciamento de re-
síduos decorrentes da extração, poluição da água, ga-
rimpos ilegais, utilização de mão de obra escrava, por 
vezes, e o que fazer com a área após a sua exaustão.
Hoje, as grandes mineradoras conseguem reduzir 
parte do impacto da atividade, além de tomarem me-
didas compensatórias para as comunidades afetadas. 
A reconstituição da área afetada pode exigir repor a 
terra extraída do “buraco”, além do reflorestamento 
de milhares de hectares em alguns casos. A reconsti-
tuição, porém, é lenta, podendo levar décadas, e cus-
ta caro, mas é possível e está sendo feita na maioria 
das grandes jazidas.
Graças a essa nova fase da mineração industrial, hoje 
o garimpeiro artesanal passou a ser um problema 
maior que as grandes mineradoras, já que o garimpei-
ro solitário age sem fiscalização e pautado pelo ins-
tinto de sobrevivência. Por isso, usa elementos como 
o mercúrio para a extração do ouro, por exemplo, po-
luindo os rios da região e expondo sua própria saúde. 
Além disso, muitas vezes, invade terras indígenas e 
ribeirinhas, levando consigo prostituição, jogo, alco-
olismo e drogas para o entorno do garimpo. Pautar 
o garimpo de forma legal, é um grande desafio a ser 
superado no Brasil ainda hoje.
Introdução
O grande passo no desenvolvimento do cimento foi dado em 1756 pelo inglês John Smeaton, 
que conseguiu obter um produto de alta resistência por meio de calcinação de calcários moles e 
argilosos. Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes aos de Smeaton pela mistura de 
componentes argilosos e calcários. Ele é considerado o inventor do cimento artificial.
Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, 
transformando-as em um pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se 
tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e 
foi patenteada pelo construtor no mesmo ano e batizada de cimento Portland, que recebeu esse 
nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha 
britânica de Portland.
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Matérias-primas
As principais matérias‑primas que compõem o cimento são calcário, argila e gesso. O calcá‑
rio é constituído basicamente de carbonato de cálcio (CaCO3) que, dependendo da sua origem 
geológica, pode conter várias impurezas, tais como magnésio, silício, alumínio ou ferro. A argila 
é constituída por silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions principais, além de 
potássio, magnésio, sódio, cálcio, titânio, entre outros.
A argila fornece óxidos de alumínio, ferro e silício à pasta do cimento, de modo que se pode utilizar 
bauxita, minério de ferro e areia, respectivamente, para corrigir os teores dos componentes neces-
sários. O gesso é o produto de adição final no processo de fabricação do cimento a fim de regular 
o tempo de pega (endurecimento) por ocasião das reações de hidratação que ocorrem nessa fase.
Constituído basicamente por sulfato de cálcio (CaSO4), o gesso pode ser anidro, di-hidratado ou 
penta-hidratado. Também é utilizado o gesso proveniente da indústria de ácido fosfóricoa partir 
da apatita Ca5(PO4)3(OH, F, Cl).
Processo de fabricação
Dois métodos ainda são utilizados para a fabricação de cimento: processo seco e processo úmido; 
este último, todavia, em menor número. Nos dois métodos, as matérias-primas anteriormente cita-
das são extraídas das jazidas e britadas para adquirirem dimensões trabalháveis. Os dois métodos 
originam um produto intermediário chamado clínquer, e o cimento final é idêntico nos dois casos. 
O processo úmido foi originalmente utilizado no início da fabricação industrial de cimento e é 
caracterizado pela simplicidade da instalação e da operação dos moinhos e fornos. Além disso, 
consegue-se uma excelente mistura com menor emissão de pó, necessitando de sistemas bem 
primitivos de despoeiramento.
No processo úmido, uma mistura das matérias-primas é moída com a adição de aproximadamente 
40% de água e entra no forno rotativo sob a forma de polpa. É um processo pouco utilizado por-
que eliminar a água utilizada consome muita energia. As suas principais vantagens são melhores 
manuseio e transporte das matéria-primas e o menor desgaste dos moinhos. Já o processo seco 
tem a vantagem determinante de economizar combustível, uma vez que não há água para eva-
porar no forno. 
Comparativamente, um forno de via úmida consome cerca de 1250 kcal por kg de clínquer 
contra 750 kcal de um forno de via seca. 
No processo seco, a mistura de matérias-primas é moída a seco e alimenta o forno em forma de 
pó. A umidade da mistura do moinho é retirada pelo aproveitamento dos gases quentes do forno. O 
forno de um processo por via seca é mais curto do que um por via úmida, a homogeneização é mais 
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difícil e, como produzem muita poeira, as instalações requerem equipamentos de despoeiramento 
muito mais complexos. A seguir, apresentamos uma descrição mais detalhada do processo a seco.
Produção do cimento por via seca
Industrialmente, o cimento é fabricado por via seca, tendo calcário e argila como principais insu-
mos e uma pequena quantidade de compostos contendo ferro. As matérias-primas são extraídas 
das minas, britadas e misturadas em determinadas proporções. A mistura contendo 90% de calcá-
rio e 10% de argila, aproximadamente, chamada de farinha crua, passa por moagem em moinho 
de bolas, rolos ou barras, onde se processa o início da mistura das matérias-primas e, ao mesmo 
tempo, a sua pulverização.
A mistura crua é homogeneizada em silos verticais de grande porte através de processos pneumá-
ticos e por gravidade. Dos silos de homogeneização, a farinha é introduzida em um forno, passan-
do antes por pré-aquecedores – equipamentos que aproveitam o calor dos gases provenientes do 
forno e promovem o aquecimento do material.
O forno é rotativo, apresenta uma ligeira inclinação (5º a 10º) e tem dimensões de 60 a 200 m de 
comprimento e 2 a 6 m de diâmetro (Figura 6.1). No forno rotativo, a mistura é calcinada à tempe-
ratura de 1450 ºC, resultando o clínquer, que, ao sair do forno, é resfriado e armazenado em silos.
Finalmente, o clínquer é reduzido a pó por meio da moagem (moinho de cimento), juntamente com 
gesso e outros aditivos. O gesso, como já dissemos, tem a função de retardar o endurecimento do 
clínquer, pois esse processo seria muito rápido quando a água fosse adicionada ao clínquer puro.
Junto com o clínquer, adições de gesso, escória de ferro, pozolana e o próprio calcário compõem 
os diversos tipos de cimento. Essas substâncias são estocadas separadamente antes de entrarem 
Figura 6.1 Forno rotativo para produção do clínquer.
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Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
Dica do professor
A palavra cimento é originada do latim caementu, que designava, na Roma antiga, uma espécie de 
pedra natural de rochedos. O cimento deu origem em meados de 4.500 anos atrás. Desde a 
antiguidade, diversas misturas de substâncias foram utilizadas nas construções antigas como 
templos e palácios. As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram 
construídas com o uso de solos de origem vulcânica, as quais chamamos de pozolonas, que 
possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água. No vídeo você vai estudar o 
cimento, seu processo de fabricação e os tipos existentes.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/73e913a9916f5ea6812f28cdc05614f2
Exercícios
1) De acordo com o que você estudou referente aos diferentes tipos de cimentos, assinale a 
alternativa correta a respeito do Cimento Portland Comum CP I e CP I-S: 
A) CP I-S é um tipo de Cimento Portland sem qualquer adição além do gesso.
B) Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo.
C) Contém adição de escória granulada de alto-forno.
D) A única adição presente no CP I é o gesso.
E) Cimento Portland Comum CP I é composto de 94% a 56% de clínquer+gesso e 6% a 34% de 
escória.
2) 
, 2) A resistência mecânica dos cimentos é determinada:
A) Pela ruptura à compressão dos corpos de prova realizados com argamassa.
B) No momento em que a pasta adquire consistência que a torna imprópria para o trabalho.
C) Em ocorrência de expansões volumétricas.
D) Na quantidade de calor liberado durante o processo de endurecimento do cimento.
E) Através da dissolução de amostras secas de cimento em pó e de cimento parcialmente 
hidratado em misturas de ácidos nítrico e clorídrico em uma garrafa térmica.
3) 
, 3) No processo de fabricação do cimento, a etapa que compreende a operação de 
beneficiamento de matéria-prima rochosa cujo objetivo é o de reduzir o material à condição 
de grãos de tamanho conveniente é chamada de:
A) Extração da matéria-prima.
B) Britagem.
C) Moedura e mistura.
D) Queima.
E) Expedição.
4) 
, 4) O gesso é adicionado ao cimento para:
A) Aumentar a trabalhabilidade.
B) Adquirir maior impermeabilidade.
C) Melhora a durabilidade.
D) Melhorar a resistência final.
E) Controlar o tempo de pega.
5) 
, 5) A sigla designada ao Cimento Portland composto com pozolana:
A) CP III.
B) CP I.
C) CP II-F.
D) CP II-E.
E) CP II-Z.
Na prática
Observe um tipo de cimento muito resistente.
O cimento aluminoso é um aglomerante hidráulico produzido a partir da fundição de calcário e de 
bauxita moída em teor inferior a 30%, que é misturado em fornos de alta temperatura para 
posterior resfriamento, britamento e redução de granulometria.
 
 
Entre as principais características do cimento aluminoso, você deve conhecer:
• Cura rápida o que significa até 24 horas e com níveis de resistência superiores a 45 MPa; 
• Aglomerante de alto custo; 
• Possui elevado calor de hidratação; 
• Não desprende cal livre; 
• Produz concretos/argamassas com resistência ao calor até 1200oC; 
• Resiste à abrasão e à corrosão; 
• Em temperaturas baixas possui endurecimento considerado normal.
As principais aplicações do cimento aluminoso são:
• Concretos refratários; 
• Pisos para tráfego após 6 horas de aplicação; 
• Chumbamentos; 
• Concretagens no mar para aproveitar maré baixa; 
• Pré-moldados (instantâneo); 
• Assentamento e rejunte de tijolos refratários; 
• Mistura ao Cimento Portland para acelerar pega.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Tipos de Cimento Portland
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Processo de fabricação do cimento
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Tecnologia do Concreto
NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. Da página 34 até 41.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
https://www.youtube.com/embed/JXgDVvqWmDA?rel=0https://www.youtube.com/embed/CXcUM5TCtTA?rel=0
Classificação dos agregados
Apresentação
APRESENTAÇÃO Olá! Os agregados são materiais particulados, incoesivos e sem atividade 
química, constituídos basicamente por uma mistura de partículas de diversos tamanhos. No campo 
da engenharia civil, os agregados são definidos como materiais granulosos e inertes utilizados na 
composição de argamassas e de concretos que contribuem para incremento da resistência 
mecânica e das reduções de custos dos projetos. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai 
conhecer como se classificam os agregados e as principais aplicações destes materiais na 
Engenharia Civil. Bons estudos! Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes 
aprendizados:
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Classificar agregados quanto a sua origem e seu tamanho.•
Diferenciar agregados miúdos de graúdos.•
Listar as principais aplicações dos agregados.•
Desafio
Durante a obra no qual você é responsável, fez-se necessária a medição do teor de umidade em 
uma amostra de areia pelo método expedito da frigideira.
Após o procedimento uma equipe de pedreiros pergunta a você por que a determinação da 
umidade da areia é importante? Responda e calcule o teor de umidade presente na amostra.
Infográfico
Observe no infográfico que podemos classificar os agregados quanto a sua origem em naturais ou 
em artificiais. Sendo os naturais aqueles que se formam por processos de intemperismo e de 
abrasão ou através do processo de britagem de blocos de rocha. Já os artificiais são aqueles que 
solicitam processos específicos para serem obtidos, como a argila expandida. Outra forma de 
classificá-los é quanto a sua granulometria, que pode ser graúda ou miúda. E por último, quanto à 
massa unitária, em leves, pesados e normais.
Conteúdo do livro
O processo de dividir uma amostra de agregado em frações de partículas de mesma dimensão é 
denominado análise granulométrica e seu objetivo é determinar a graduação ou a distribuição das 
dimensões do agregado.
Uma amostra de agregado seca ao ar é classificada por meio da agitação ou da vibração de uma 
série de peneiras empilhadas em ordem decrescente, por um tempo especificado, de maneira que o 
material retido em cada peneira represente a fração de material maior que a peneira em questão, 
mas menor que a peneira acima.
Acompanhe o trecho do livro "Química industrial", iniciando sua leitura pelo título Análise 
granulométrica até o final da Tabela 5.1 Dimensão de saídas das peneiras padrão série ASTM e 
Tyler.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Dica do professor
Aproximadamente 3⁄4 do volume de concreto são ocupados pelos agregados, portanto a qualidade 
destes materiais é de suma importância. No vídeo você vai observar que os agregados alteram a 
resistência do concreto e também afetam significativamente a durabilidade e o desempenho 
estrutural dele.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/1b944962980d35e0400a483df79dc9bc
Exercícios
1) 
, 1) Com base na classificação dos agregados naturais segundo o tipo de rocha, escolha a 
alternativa correta para o quartzo-dolerito.
A) Grupo Basalto.
B) Grupo Arenito.
C) Grupo Granito.
D) Grupo Quartzito.
E) Grupo Porfirítico.
2) 
, 2) Sabemos que a grauvaca é uma rocha sedimentar clástica, arenosa que pode apresentar 
cores cinza à esverdeada devido aos minerais máficos e aos fragmentos de rocha que a 
compõe. Assinale a alternativa correta de acordo com sua classificação petrográfica:
A) Grupo Porfirítico.
B) Grupo Arenito.
C) Grupo Xisto.
D) Grupo Calcário.
E) Grupo Hornfels.
3) 
, 3) De acordo com a forma das partículas, podemos dizer que seixos de rio são:
A) Alongados.
B) Irregulares.
C) Arredondados.
D) Lamelares.
E) Angulosos.
4) 
, 4) De acordo com a forma das partículas, as pedras britadas podem ser classificados como:
A) Angulosos.
B) Irregulares.
C) Arredondados.
D) Alongados.
E) Lamelares.
5) 
, 5) Sabemos que os resíduos da britagem de granito são utilizados como agregados em 
argamassa para construção civil. Assinale a alternativa CORRETA para classificação do 
granito quanto à textura superficial:
A) Alveolar.
B) Vítrea.
C) Lisa.
D) Granular.
E) Cristalina.
Na prática
Você sabia que os agregados ocupam de 55 a 75% do volume dos concretos?
Sua principal função é atuar com elemento inerte em concretos e em argamassas, em razão de seu 
custo e de sua possibilidade de trazer as propriedades desejadas aos concretos.
A ESCÓRIA de ALTO-FORNO é o resíduo em forma de grânulo cinza resultante da fabricação de 
ferro-gusa.
Há poucos anos, a escória proveniente deste processo não era considerada como um material 
aplicável, até que estudos proporcionaram a descoberta deste material como ligante hidráulico.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Processo de Produccion de Agregados
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Planta Trituradora de Agregados
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Planta para Hacer Arena
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3d Planta Lavado Arena Gigante
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Agregado reciclado: um novo material da construção civil
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https://www.youtube.com/embed/9VUrwkIjdi8?rel=0
http://periodicos.ufsm.br/reget/article/view/11297/pdf
Classificação dos materiais de 
construção
Apresentação
Sabemos que materiais aplicados em construção civil são definidos como todos os insumos 
necessários para a execução de uma obra civil. Além das condições técnicas, econômicas e 
estéticas devemos também conhecer a respeito da classificação dos materiais de construção 
visando a melhor forma de aplicá-los.
Nesta Unidade de Aprendizagem você vai conhecer a classificação dos materiais de construção de 
acordo com diferentes critérios, tais como origem e função.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Classificar os materiais quanto à sua origem e/ou obtenção.•
Identificar os materiais quanto à sua função.•
Diferenciar os materiais quanto à sua composição.•
Desafio
Imagine que hoje seja seu primeiro dia de trabalho em um canteiro de obras e ao chegar você se 
depara com uma enorme quantidade de cal no local.
Responda de forma simplificada quais são as substâncias químicas que compõem a cal? São 
permitidas impurezas neste material? Caso afirmativo justifique sua resposta citando ao menos dois 
exemplos de impureza.
Infográfico
Devido à concepção de projetos estruturais cada vez mais arrojados e o desenvolvimento das 
tecnologias de fabricação de materiais de construção, torna-se cada vez mais necessário o 
conhecimento destes materiais para que haja maior segurança e maior responsabilidade sobre as 
construções realizadas.
Acompanhe no infográfico a classificação dos materiais de construção.
Conteúdo do livro
Os materiais de construção civil variam de acordo com sua origem, natureza e função na edificação. 
Assim, para a execução de uma obra de construção civil, é fundamental que o profissional 
responsável avalie 
as condições técnicas, econômicas e estéticas durante a escolha dos 
materiais. Além disso, deve conhecer a classificação dos materiais de 
construção visando a melhor forma de aplicá-los. 
 
No capítulo Classificação dos Materiais de Construção,do livro Processos Construtivos, você vai 
estudar a classificação dos materiais de acordo com a sua origem, natureza e função exercida na 
edificação. Vai aprender a identificar os critérios de escolha dos materiais de construção, bem como 
as propriedades dos principais grupos de materiais.
PROCESSOS 
CONSTRUTIVOS
Diego da Luz Adorna
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
P963 Processos construtivos / André Luís Abitante ... [et al.] ; 
[revisão técnica: Shanna Trichês Lucchesi]. – Porto
Alegre : SAGAH, 2017.
271 p. : il. ; 22,5 cm.
ISBN 978-85-9502-224-9
1. Engenharia civil. 2. Processos construtivos. 
CDU 624
Revisão técnica:
Shanna Trichês Lucchesi
Mestre em Engenharia de Produção 
Professora do curso de Engenharia Civil
Processos construtivos_Impressa.indd 2 06/10/2017 16:28:50
Classificação dos 
materiais de construção
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 Classi� car os materiais quanto à sua origem, natureza e função.
 Identi� car os critérios de escolha de materiais de construção civil.
 Especi� car as propriedades dos principais materiais de construção civil.
Introdução
Os materiais de construção civil variam de acordo com sua origem, na-
tureza e função na edificação. Assim, para a execução de uma obra de 
construção civil, é fundamental que o profissional responsável avalie 
as condições técnicas, econômicas e estéticas durante a escolha dos 
materiais. Além disso, deve conhecer a classificação dos materiais de 
construção visando a melhor forma de aplicá-los. 
Neste capítulo, você vai estudar a classificação dos materiais de acordo 
com a sua origem, natureza e função exercida na edificação. Vai aprender 
a identificar os critérios de escolha dos materiais de construção, bem 
como as propriedades dos principais grupos de materiais.
Classificação dos materiais: origem, natureza e 
função
Origem
Os materiais, no que se refere à sua origem, podem ser classifi cados em 
 naturais, artifi ciais e combinados.
Os materiais naturais são aqueles que podem ser encontrados na natureza 
prontos para serem utilizados ou, ainda, necessitando apenas de um tratamento 
simplificado, como lavagem ou redução de tamanho.
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Os materiais naturais podem ser subdivididos em:
  Materiais de origem vegetal, como a madeira.
  Materiais de origem mineral, como a areia e a brita.
Materiais de origem animal também já foram utilizados na construção civil, como o óleo 
de baleia, utilizado no Brasil Colonial para a produção de argamassas (SANTIAGO, 2007).
Os materiais artificiais são aqueles obtidos por meio de processos indus-
triais, podendo ser subdivididos em:
  Materiais provenientes de compostos químicos, como os plásticos, 
as tintas e as colas.
  Materiais provenientes de metais, por exemplo, as ligas metálicas, 
como o aço.
  Materiais provenientes de produtos naturais, como o gesso e os 
materiais cerâmicos.
Os materiais combinados, por fim, são aqueles obtidos pela combinação 
de materiais naturais e materiais artificiais. Como exemplos, podemos citar os 
concretos e as argamassas, pois são resultados da combinação de agregados (ge-
ralmente, materiais naturais) com aglomerantes (geralmente, materiais artificiais.
Natureza
De acordo com a sua natureza, os materiais podem ser classifi cados como 
metálicos, cerâmicos ou poliméricos.
Os materiais metálicos são extraídos de minérios e, em seguida, transforma-
dos por complexos processos metalúrgicos. Eles podem ser subdivididos em:
  Ferrosos: aqueles que têm como principal componente o ferro, como 
o aço e o ferro fundido.
  Não ferrosos: todos os outros metais utilizados na construção civil, 
exceto o ferro e seus derivados. Podem ser de elevada densidade, por 
Classificação dos materiais de construção54
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exemplo, o níquel, o cobalto e o chumbo, ou de baixa densidade, como 
o alumínio.
Os materiais cerâmicos — também denominados inorgânicos não 
 metálicos — são compostos por substâncias inorgânicas formadas por liga-
ções iônicas e/ou covalentes, como o tijolo e o azulejo.
Por fim, os materiais poliméricos são compostos por substâncias orgânicas 
de estrutura complexa, cristalina ou amorfa, em que predomina a ligação 
covalente. Como exemplos desse tipo de material, podemos citar o PVC e o 
polipropileno. Os materiais poliméricos podem ser naturais (madeira, borracha 
e fibras vegetais) ou sintéticos (os plásticos).
Função
Os materiais, no que se refere à sua função, podem ser classifi cados em:
  Materiais estruturais: são os materiais que constituem os elementos 
resistentes de uma construção, como o concreto, o aço e a madeira.
  Materiais de vedação: são os materiais que preenchem os espaços 
entre os elementos estruturais, como os tijolos cerâmicos.
  Materiais de revestimento: são aqueles que revestem os materiais 
estruturais e os materiais de vedação, por exemplo, as argamassas, as 
tintas e as cerâmicas.
  Materiais de isolamento térmico: são os materiais utilizados para 
melhorar o desempenho térmico das edificações, como o poliestireno 
e a cortiça.
  Materiais de isolamento acústico: são os materiais utilizados para 
melhorar o desempenho acústico das edificações, como a cortiça.
  Materiais impermeabilizantes: são os materiais utilizados para im-
permeabilizar elementos de construção, como as mantas asfálticas.
Critérios de escolha dos materiais de construção 
civil
A escolha dos materiais de construção civil deve ser realizada de acordo com 
critérios técnicos, econômicos, estéticos, sociais e ambientais.
55Classificação dos materiais de construção
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Critérios técnicos
Os critérios técnicos consistem nas propriedades que o material de construção 
deve possuir para que atenda as exigências determinadas em projeto. Os prin-
cipais critérios técnicos que devem ser considerados na escolha de materiais 
de construção civil estão apresentados na Figura 1.
Figura 1. Critérios técnicos para a escolha de materiais de construção civil.
Fonte: Adaptada de Hagemann (2011, p. 15).
Veja a seguir o detalhamento dos critérios técnicos:
  Resistência mecânica: os materiais de construção utilizados na cons-
trução de uma estrutura devem ser capazes de resistir às solicitações 
impostas a ela. O concreto, por exemplo, apresenta elevada resistência 
a compressão; contudo, possui baixa capacidade resistente frente a 
esforços de tração. Desse modo, deve ser combinado com o aço, resul-
tando no material denominado concreto armado.
  Trabalhabilidade: essa propriedade está relacionada com a facilidade 
de manuseio e aplicação de determinado material durante a execução 
da estrutura. O concreto, por exemplo, deve possuir trabalhabilidade 
adequada para que preencha as fôrmas e os espaçamentos entre as 
armaduras. As argamassas devem possuir trabalhabilidade para recobrir 
e aderir ao substrato.
  Durabilidade: a durabilidade consiste na capacidade do material de 
cumprir adequadamente as funções para as quais foi projetado, ao 
longo da vida útil, sem necessitar de intervenções significativas, além 
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Processos construtivos_U1_C04.indd 56 06/10/2017 13:30:28
das preestabelecidas. A durabilidade insuficiente dos materiais leva à 
necessidade de reparos e manutenção, com evidentes perdas financeiras, 
podendo, além disso, acarretar riscos à segurança e ocasionar perda de 
funcionalidade da edificação.
  Higiene: os materiais utilizados em obra devem ser compatíveis com 
as condições de higiene exigidas em projeto. Em ambientes úmidos, por 
exemplo, devem ser evitados materiais que propiciem o desenvolvimento 
de fungos e bolor. Em hospitais, devem ser utilizados materiais que 
permitam a limpeza com rapidez e eficiência.
  Segurança: os materiais de construçãoutilizados devem conferir segu-
rança durante seu uso. Como exemplo, podemos citar o uso de pisos em 
áreas úmidas, os quais devem possuir características antiderrapantes, 
proporcionando segurança às pessoas durante o uso.
  Isolamento termoacústico: os materiais devem possuir caracterís-
ticas térmicas e acústicas condizentes com as exigências de projeto. 
Por exemplo, a construção de fachadas com vidros escuros, os quais 
absorvem calor e impedem a passagem de luz, pode acarretar gastos ex-
cessivos, durante o uso, com iluminação e sistemas de condicionamento 
de temperatura. A falta de isolamento acústico — ou o uso inadequado 
deste — entre lajes de edifícios de apartamentos pode prejudicar a sua 
funcionalidade, no que se refere ao sossego dos habitantes.
Critérios econômicos
O objetivo, do ponto de vista econômico, é construir a edifi cação com o menor 
custo possível, sem ignorar os critérios técnicos. Os critérios econômicos para 
a escolha de um material devem considerar as implicações futuras ao longo da 
vida útil do material, ou seja, além de serem considerados os custos referentes 
à aquisição e construção com determinado material, devem ser considerados 
os custos referentes ao uso, à manutenção e à disposição fi nal.
Esses critérios devem, portanto, ser analisados paralelamente aos critérios 
técnicos e ambientais, pois precisam estar associados ao desempenho da 
edificação, que depende das propriedades dos materiais e do impacto que a 
sua utilização exercerá no ambiente.
Critérios ambientais
Os materiais de construção civil causam impactos ambientais nas etapas de 
extração, produção, execução, uso, manutenção e disposição fi nal. Os principais 
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critérios ambientais que devem ser considerados na escolha de materiais de 
construção civil estão apresentados na Figura 2.
Figura 2. Critérios ambientais para a escolha de materiais de construção civil.
Fonte: Adaptada de Oliveira (2015).
Veja a seguir o detalhamento dos critérios ambientais utilizados na escolha 
dos materiais de construção civil:
  Utilização de recursos naturais: a construção civil é responsável pelo 
consumo de grandes quantidades de recursos naturais. Esses recursos 
podem ser não renováveis, como os minérios utilizados na produção 
do aço, ou renováveis, como a madeira. Do ponto de vista ambiental, 
a utilização de recursos renováveis pode causar menos danos ambien-
tais, desde que a reposição dos recursos consumidos seja realizada de 
maneira adequada.
  Toxicidade: alguns materiais de construção civil, compostos por produ-
tos químicos, apresentam um grau elevado de toxicidade ao ambiente, 
como tintas e vernizes. Outros materiais, como o cimento Portland, 
emitem grandes quantidades de CO2 durante seu processo de produção.
  Energia incorporada: consiste na mensuração da energia necessária 
para a extração da matéria-prima, produção do material, transporte e 
aplicação na obra. Quanto maior a energia incorporada, maiores os 
impactos ambientais resultantes da utilização de determinado material. 
A produção de cimento Portland, por exemplo, possui grande energia 
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incorporada, especialmente no que se refere à extração da matéria-
-prima e produção do material. Contudo, a substituição do cimento por 
materiais que necessitem de menos energia para produção nem sempre é 
viável, em função da energia gasta com transporte e aplicação na obra. 
O estudo de energia incorporada deve ser realizado paralelamente ao 
estudo econômico, durante a fase de projeto, permitindo que as melhores 
opções sejam escolhidas.
  Durabilidade: a durabilidade já foi citada como critério técnico; no 
entanto, apresenta também características ambientais. Quanto maior for 
a durabilidade do material aplicado em obra, menor será a necessidade 
de produção de novos materiais para substituir o primeiro, reduzindo o 
consumo de recursos naturais, gastos de energia e emissão de poluentes.
  Disposição final: a construção civil gera uma grande quantidade de 
resíduos, gerados durante os processos de produção dos materiais, 
execução das obras, manutenção e, por fim, demolição da edificação. 
Visando reduzir os impactos ambientais gerados pela disposição desses 
resíduos na natureza, vêm sendo desenvolvidas formas de reaproveita-
mento e reciclagem. Como exemplo, podemos citar o uso de resíduos 
de construção e demolição (RCD) como agregados em concreto.
Critérios estéticos
Do ponto de vista estético, devem ser escolhidos os materiais que proporcio-
nem uma aparência agradável ao ambiente, seguindo as exigências do cliente.
Propriedades dos principais materiais de 
construção civil
Os materiais de construção civil podem ser agrupados em três tipos básicos: 
metais, cerâmicas e polímeros. A classifi cação nesses três grupos considera, 
principalmente, a composição química e a estrutura atômica dos materiais 
(CALLISTER JR., 2002). Além desses, há mais um grupo importante dentro 
da engenharia civil: os compósitos.
Metais
Formados pela combinação de elementos metálicos, os metais se caracterizam 
por possuírem um grande número de elétrons não ligados a qualquer átomo 
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em particular. Esse comportamento dos elétrons é responsável por muitas das 
propriedades dos metais, as quais são apresentadas a seguir:
  Condutividade elétrica: os metais são excelentes condutores de eletri-
cidade. Bauer (2008) destaca que o cobre, por exemplo, é tradicional-
mente utilizado na transmissão de energia elétrica; todavia, por razões 
econômicas, vem sendo substituído pelo alumínio.
  Condutividade térmica: os metais são excelentes condutores térmicos; 
dessa forma, estão sujeitos aos efeitos da dilatação e contração térmica, ou 
seja, a variações dimensionais em função das mudanças de temperatura.
  Resistência mecânica: os metais são, de modo geral, muito resistentes. 
Além disso, caracterizam-se por apresentarem ductilidade, ou seja, 
deformam-se quando submetidos a carregamentos; por isso, são muito 
utilizados em aplicações estruturais. Em função de sua alta resistência 
à tração, o aço é associado ao concreto, resultando no material deno-
minado concreto armado.
Os metais não são transparentes à luz visível, apresentando uma superfície 
polida, de aparência lustrosa. Todos os metais comuns são sólidos a tempe-
raturas ordinárias (BAUER, 2008).
Cerâmicas
As cerâmicas são materiais constituídos quase que totalmente por argilas, 
sendo encontrados na forma de telhas, tijolos, pisos, cimento, vidro, entre 
outros. As cerâmicas são compostas por elementos metálicos e não metálicos, 
como óxidos, nitretos e carbetos. A seguir, são apresentadas as principais 
propriedades das cerâmicas:
  Fragilidade: as cerâmicas são materiais frágeis, ou seja, não apresentam 
deformações antes da ruptura. Além disso, apresentam maior resistência 
a ambientes abrasivos que os metais e os polímeros.
  Isolamento termoacústico: as cerâmicas são excelentes isolantes tér-
micos e acústicos. Além disso, apresentam maior resistência a altas 
temperaturas que os metais e os polímeros.
A resistência mecânica e a porosidade das cerâmicas variam de acordo 
com a quantidade de água utilizada na mistura e com os procedimentos de 
fundição do material.
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Polímeros
Os polímeros são obtidos por meio de reações de polimerização, que consistem 
na ligação de duas ou mais estruturas menores (denominas monômeros), 
formando uma estrutura múltipla. Callister (2002) afi rma que os polímeros 
são, em muitos casos, compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio 
e outros elementos não metálicos. Como exemplos de polímeros, podemoscitar os plásticos e as borrachas.
Os materiais poliméricos possuem ductilidade. Além disso, caracterizam-
-se por apresentar baixa resistência mecânica e baixa estabilidade frente a altas 
temperaturas. Em geral, os polímeros possuem baixa densidade e podem ser 
extremamente flexíveis.
Compósitos
Os materiais compósitos são formados pela união de dois ou mais materiais 
distintos, não solúveis entre si. O objetivo dessa associação é combinar as 
características desses materiais, formando um novo material com melhor 
desempenho. Callister (2002) destaca como exemplo de material compósito a 
fi bra de vidro, que possui a resistência do vidro e a fl exibilidade de um polímero.
Para saber mais sobre os materiais compósitos, leia o texto “Novos compósitos eco-
-eficientes para aplicações não estruturais na construção” (EIRES; JALALI; CAMÕES, 2010).
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1. De acordo com a origem, os 
materiais podem ser classificados 
em naturais, artificiais e combinados. 
Analise as afirmativas abaixo e 
assinale a alternativa correta. 
a) Os materiais artificiais são aqueles 
obtidos a partir de processos 
industriais. Como exemplo, 
pode ser citado o gesso, um 
material artificial proveniente 
de compostos químicos.
b) Os materiais naturais são aqueles 
encontrados na natureza, prontos 
para o uso. São materiais de 
origem exclusivamente mineral, 
como a areia, a brita e a madeira.
c) A brita é um material obtido 
por meio da redução de 
tamanho de rochas naturais, 
sendo classificado, deste modo, 
como um material artificial.
d) Os materiais artificiais podem 
ser provenientes de compostos 
químicos, metais ou de produtos 
naturais. As ligas metálicas 
são materiais provenientes de 
metais, enquanto que as tintas 
são materiais provenientes 
de compostos químicos.
e) Os materiais combinados são 
resultantes da combinação 
entre materiais naturais e 
materiais artificiais, como, 
por exemplo, as cerâmicas.
2. De acordo com a natureza, 
os materiais se classificam em 
metálicos, cerâmicos e poliméricos. 
Analise as afirmativas abaixo e 
assinale a alternativa correta. 
a) Os materiais metálicos ferrosos 
são aqueles cujo principal 
componente é o ferro. Aos 
demais, é conferida a alcunha de 
materiais metálicos não ferrosos, 
como, por exemplo, o aço.
b) Os materiais cerâmicos, como o 
tijolo, são compostos orgânicos 
formados por meio de ligações 
iônicas ou covalentes.
c) Os materiais metálicos são obtidos 
por meio da transformação de 
minérios extraídos do solo, por 
meio de processos metalúrgicos. 
d) Os materiais poliméricos são 
compostos por substâncias 
orgânicas, de estrutura 
necessariamente cristalina, 
como o PVC e o Polipropileno.
e) Os materiais poliméricos são 
exclusivamente sintéticos, 
como o PVC, o Polipropileno 
e demais tipos de plásticos.
3. Os materiais de construção civil 
exercem diferentes funções em uma 
edificação. Analise as afirmativas 
abaixo e assinale a alternativa correta.
a) As argamassas de cimento 
são um exemplo de material 
de revestimento, enquanto 
que o concreto é um exemplo 
de material estrutural.
b) As mantas asfálticas são um 
exemplo de materiais de 
revestimento, pois possuem 
a função de cobrir os 
elementos de construção.
c) O concreto e o aço são os 
principais materiais estruturais 
utilizados na construção civil. 
A madeira, em função de suas 
propriedades, não pode ser 
utilizada com esta função.
Classificação dos materiais de construção62
Processos construtivos_U1_C04.indd 62 06/10/2017 13:30:29
d) As placas cerâmicas são um 
exemplo de material de vedação, 
por preenchem o espaço entre 
os elementos estruturais.
e) Os materiais podem exercer uma 
única função, simultaneamente, 
dentro de uma edificação.
4. Os materiais de construção 
civil são escolhidos a partir de 
critérios técnicos, econômicos, 
ambientais e estéticos. Analise 
as afirmativas abaixo e assinale 
a alternativa correta.
a) A durabilidade consiste na 
capacidade do material em 
manter suas características 
ao longo da vida útil de 
serviço. É um critério 
exclusivamente técnico.
b) Os critérios técnicos se referem 
às propriedades que os materiais 
devem possuir para atender 
as demandas de projeto, 
como higiene, segurança 
e resistência mecânica.
c) Os critérios econômicos devem 
considerar o desempenho 
da edificação, o qual é 
avaliado de acordo com 
o simples cumprimento 
dos critérios técnicos.
d) Os critérios ambientais 
consideram os impactos 
causados pelas obras de 
construção civil. Os impactos 
analisados são referentes aos 
processos de construção e 
demolição de uma edificação.
e) A energia incorporada 
consiste na soma das energias 
necessárias para extração da 
matéria-prima, produção do 
material, transporte e aplicação 
em obra. Deve ser analisada, 
exclusivamente, a partir do ponto 
de vista econômico e técnico.
5. Os metais podem ser agrupados 
em metais, cerâmicas, polímeros 
e compósitos. Analise as 
afirmativas abaixo, referentes às 
propriedades destes materiais, e 
assinale a alternativa correta.
a) As cerâmicas são materiais 
frágeis, ou seja, apresentam 
grandes deformações quando 
submetidas a carregamentos.
b) Os metais apresentam grande 
número de elétrons livres, 
possuindo, deste modo, uma 
alta condutividade elétrica. 
A condutividade térmica dos 
metais, contudo, é baixa.
c) Os materiais cerâmicos 
apresentam características de 
isolamento térmico e acústico, 
além de apresentar maior 
resistência a altas temperaturas, 
quando comparados a metais.
d) Os metais são materiais 
dúcteis, ou seja, não se 
deformam quando submetidos 
a carregamentos.
e) Os materiais compósitos são 
aqueles resultantes da união 
de dois ou mais materiais 
distintos, solúveis entre si. 
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BAUER, L. A. F. Materiais de construção. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. v. 2.
CALLISTER JR., W. D. Ciência e engenharia dos materiais: uma introdução. 5. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2008.
EIRES, R.; JALALI, S.; CAMÕES, A. Novos compósitos eco-eficientes para aplicações não 
estruturais na construção. Revista Internacional Construlink, v. 8, n. 23, fev. 2010.
HAGEMANN, S. E. Apostila de materiais de construção básicos. [S.l.]: Instituto Federal 
Sul-Rio-Grandense, 2011.
OLIVEIRA, T. Y. M. Estudo sobre o uso de materiais de construção alternativos que otimizam 
a sustentabilidade em edificações. 2015. 114 f. Monografia (Graduação em Engenharia 
Civil) –Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
SANTIAGO, C. C. Argamassas tradicionais de cal. Salvador: EDUFBA, 2007.
Leitura recomendada
AMBROZEWICZ, P. H. L. Materiais de construção civil: normas, especificações, aplicação 
e ensaios de laboratório. São Paulo: PINI, 2012.
Classificação dos materiais de construção64
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Conteúdo:
Dica do professor
A correta utilização de um material só será verificada com um profundo conhecimento de suas 
propriedades características. Assista o vídeo que trará a classificação dos materiais de construção.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
 
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Exercícios
1) O gesso acartonado é um material utilizado para confecção de paredes leves e fechar 
ambientes sem acarretar muitas cargas no pavimento onde são colocadas. Quanto à função, 
classificamos materiais como:
A) Material Natural.
B) Material Artificial.
C) Material de Vedação.
D) Material de Proteção.
E) Material Composto.
2) As rochas ornamentais como mármore e granito são extraídas de uma jazida, cortadas e 
polidas para seu uso, um tratamento simples que alcança resultados bons no ponto de vista 
estético. Quanto à origem,esse material pode ser classificado como:
A) Material Natural.
B) Material Artificial.
C) Material Composto.
D) Material de Vedação.
E) Material com Função Estrutural.
3) Para a confecção de concretos leves, utilizamos um agregado a partir da argila expandida, 
que é formada por silicatos de alumínio e de óxidos de ferro e de alumínio. Pode ter 
propriedades expansivas quando expostas a altas temperaturas. Quanto à origem do 
material, a argila expandida pode ser classificada como:
A) Material Natural.
B) Material Artificial.
C) Material com função estrutural.
D) Material de Vedação.
E) Material de Proteção.
4) Os metais possuem estrutura interna do tipo:
A) Cristalina.
B) Fibrosa.
C) Vítrea.
D) Agregado complexo.
E) Fibroso com estrutura complexa.
5) A tinta é um material que é utilizado para cobertura de madeiras e de alvenaria para evitar a 
degradação delas no decorrer do tempo. Quanto à função esse material pode ser classificado 
como:
A) Material com função estrutural.
B) Material de Proteção.
C) Material de Vedação.
D) Material Artificial.
E) Material Natural.
Na prática
Relacionando o conteúdo à pratica, observe exemplos de materiais cuja estrutura apresentam 
soluções sólidas substitucional.
Ocorre quando o átomo do soluto é semelhante em dimensões e em estruturas eletrônicas ao 
átomo do solvente. Durante a formação de uma solução sólida substitucional ocorrem substituições 
de alguns átomos da matriz do solvente por átomos que são semelhantes do soluto.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Madeira e sua utilidade na construção civil
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Dicas sobre Planejamento na Construção Civil
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Descolamentos de placas cerâmicas em prédios novos geram 
prejuízo e conflitos para empresas
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ALLEN, E.; IANO, J. Fundamentos da engenharia de 
edificações: materiais e métodos
Inicie sua leitura a partir do tópico Produção de perfis estruturais (página 418) até o final do tópico 
Soldagem (página 430).
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
https://www.youtube.com/embed/CeKR4elp6dA
https://www.youtube.com/embed/zbFKQA_kL1o?rel=0
http://pavaoeassociados.com.br/descolamentos-de-placas-ceramicas-em-predios-novos-geram-prejuizo-e-conflitos-para-empresas/
Aula 1 - Introdução aos Materiais Básicos de Construção Civil
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/s4DWuWnF0BI
Controle tecnológico do concreto
Apresentação
Você sabia que, dos materiais empregados em construções, o concreto é mundialmente um dos 
mais utilizados, sendo empregado desde construções de estradas até usinas nucleares? Estima-se 
que seu consumo por habitante gire em torno de 1,9 toneladas por ano, 11 bilhões de toneladas de 
concreto consumidas anualmente. Isso se explica pela excelente resistência à água, tornando-se 
ideal para construção de estruturas para o seu controle, armazenamento e transporte; pela 
facilidade na obtenção dos seus elementos constituintes; e pelo baixo custo aliado a uma rápida 
disponibilidade do material para a obra. 
Um concreto mal elaborado ou trabalhado pode acarretar em severos problemas em edificações, 
gerando estruturas em que precocemente são diagnosticadas patologias. Por isso a importância do 
estudo do controle tecnológico do concreto, a partir de normas que estabelecem métodos de 
ensaios que levarão a uma adequada durabilidade, resistência mecânica, trabalhabilidade e vida útil. 
 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar o controle tecnológico do concreto, 
reconhecendo a importância de sua aplicação. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer a importância do controle tecnológico do concreto.•
Selecionar as formas de armazenamento dos itens que compõem o concreto.•
Reconhecer os ensaios aplicados ao concreto.•
Desafio
Você foi contratado para gerenciar uma construção na Alameda dos Anjos, e definiu que o 
consumo de cimento deveria ser de quinze sacos por semana.
Na segunda-feira, chegou na obra o primeiro lote com trinta sacos de cimentos, e na quarta-feira 
chegou o segundo lote com mais sessenta sacos.
Veja como o mestre-de-obras guardou os sacos:
 
 
Com base na norma NBR, aponte os acertos e erros do mestre-de-obras ao acondicionar os lotes 
de cimento. Em seguida, indique as correções a serem feitas para adequar o recebimento à norma.
Infográfico
A ASCC (American Society for Concrete Construction) estima que seja gasto de 10 a 15% do custo 
total da estrutura para corrigir e efetuar retrabalhos sobre o concreto, a fim de obter-se um nível 
aceitável de qualidade. Neste infográfico, você verá os principais itens que influenciam na 
qualidade do concreto, divididos em influências externas e influência dos Materiais Constituintes 
do Concreto (MCCs).
Conteúdo do livro
Leia o capítulo Controle Tecnológico do Concreto e veja os fatores envolvidos no uso do concreto, 
tais como os cuidados no armanezamento dos materiais que o compõe, o controle no recebimento 
e o ensaio de compressão. 
Boa leitura!
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO
André Luis Abitante
Ederval de Souza Lisboa
Gustavo Alves G. de Melo
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
L769m Lisboa, Ederval de Souza.
Materiais de construção : concreto e argamassa 
[recurso eletrônico] / Ederval de Souza Lisboa, Edir dos 
Santos Alves, Gustavo Henrique Alves Gomes de Melo. 
– 2. ed. – Porto Alegre : SAGAH, 2017.
Editado como livro impresso em 2017.
ISBN 978-85-9502-013-9
1. Materiais de construção. 2. Concreto. 3. 
Argamassa. Engenharia. I. Alves, Edir dos Santos. II. Melo, 
Gustavo Henrique Alves Gomes de. III. Título. 
CDU 691.3:62
Controle tecnológico 
do concreto
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deverá apresentar os seguintes aprendizados:
 � Identificar a importância do controle tecnológico do concreto.
 � Selecionar as formas de armazenamento dos itens que compõem 
o concreto.
 � Reconhecer os ensaios aplicados ao concreto.
Introdução
Dos materiais empregados em construções, o concreto é mundial-
mente um dos mais utilizados, sendo empregado desde construções 
de estradas até usinas nucleares. Estima-se que seu consumo por 
habitante gire em torno de 1,9 tonelada por ano, 11 bilhões de tone-
ladas de concreto consumidas anualmente (perdendo em consumo 
apenas para a água), dentre os motivos que levam a esses números 
se destacam: a excelente resistência à água, tornando-se ideal para 
construção de estruturas para controle, armazenamento e transporte 
da água; a facilidade na obtenção dos seus elementos constituintes; 
e o baixo custo aliado a uma rápida disponibilidade do material para 
a obra.
Um concreto mal elaborado e/ou trabalhado pode acarretar em sé-
rios problemas em edificações, gerando estruturas que precocemen-
te serão diagnosticadas patológicas. Por isso, é muito importante que 
você, como profissional da área, estude o controle tecnológico do 
concreto, a partir de normas que estabelecem métodos de ensaios 
que culminarão numa durabilidade, resistência mecânica, trabalhabi-
lidade e vida útil adequada.
Acesse as publicações da Associação Brasileira de Patologia das Construções (2016) 
para ver mais sobre patologia nas construções.
Fatores que influenciam a qualidade 
do concreto
As edificações, com os seus mais variados itens, tendem a requerer concreto 
com propriedades específicas. Após a determinação das características do 
concreto, a efetiva qualidade se dá com o controle da mistura, transporte, 
lançamento, adensamento, desforma e cura, propiciando condições para a ob-
tenção deum material uniforme, com as propriedades exigidas, ao fim que se 
destina, e da forma mais econômica.
Somente com o controle tecnológico é possível se certificar sobre o de-
sempenho das estruturas, de modo a garantir o padrão de qualidade solicitado 
em projeto e normas técnicas. O controle propicia a detecção de não confor-
midades, viabilizando eventuais intervenções corretivas nas estruturas.
A ASCC (AMERICAN SOCIETY FOR CONCRETE CONSTRUCTION, 
2016) estima que seja gasto de 10 a 15% do custo total da estrutura para cor-
rigir e efetuar retrabalhos sobre o concreto a fim de obter-se um nível acei-
tável de qualidade. Veja na Figura 1 os principais itens que influenciam na 
qualidade do concreto, divididos em influências externas e influência dos 
materiais constituintes do concreto (MCCs).
Materiais de construção: concreto e argamassa180
Figura 1. Fatores que influenciam a qualidade do concreto. 
Fonte: Capuruço (2010, p. 11).
Acesse o Manual do concreto dosado em central (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS EM-
PRESAS DE SERVIÇOS DE CONCRETAGEM NO BRASIL, 2007) para ter mais informações 
de concreto dosado em centrais.
Controle tecnológico do concreto 181
Cuidados no armazenamento dos materiais 
componentes do concreto
O controle do concreto não se deve ser realizado somente após a mistura, para 
uma qualidade do produto final é imprescindível que os materiais constituintes 
do concreto também recebam cuidados adequados antes mesmo de sua mistura. 
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), através da norma ABNT 
NBR 12655:2015 orienta acerca dos cuidados com esses materiais:
Documentação:
A norma estabelece um período mínimo de cinco anos de armazenamento dos 
documentos comprobatórios da origem e características dos materiais. Eles 
devem ser separados identificados e armazenados em locais adequados, de 
acordo com o tipo, a marca, e a classe do produto.
Cimento:
Devem ser acondicionados em ambientes fechados, livre da ação de chuvas 
ou névoas; empilhados no limite máximo de quinze sacos para períodos de 
utilização de até quinze dias ou limite máximo de dez sacos, para períodos 
maiores; não podem estar em contato direto com o solo, e sim posicionados 
sobre paletes ou estrado de madeira, evitando dessa forma a umidade prove-
niente do solo.
Para os casos de utilização do cimento a granel, este deve ser armazenado 
em silos estanques, com aberturas para carregamento, descarregamento, ins-
peção e respiradouro com filtro. As características do material devem estar 
em local visível e de fácil acesso.
Agregados:
Não é indicado o contato direto dos agregados com o solo, de modo a evitar 
a contaminação com outros sólidos ou líquidos que possam comprometer a 
durabilidade do concreto e causar a corrosão da armadura. Devem ser acondi-
cionados sobre uma base que permita escoar a água livre, a fim de eliminá-la.
Água:
A água deve ser armazenada em recipientes estaques e que possam ser fe-
chados, isso para se evitar eventuais contaminações com outras substâncias que 
comprometam a durabilidade do concreto e causem a corrosão da armadura.
Aditivos:
Os aditivos devem ser armazenados segundo as especificações dos fabricantes.
Materiais de construção: concreto e argamassa182
Sílica ativa, metacaulim e outros materiais pozolânicos:
Assim como os agregados, não é indicado o contato direto com o solo, de modo a 
evitar a contaminação com outros sólidos ou líquidos que possam comprometer a 
durabilidade do concreto e causar a corrosão da armadura. Devem ser acondicio-
nados sobre uma base que permita escoar a água livre, a fim de eliminá-la.
Concreto normal (C): 2000 kg/m³ < massa específica seca < 2800 kg/m³
Concreto leve (CL): massa específica seca < 2000 kg/m³
A ABNT, através da norma ABNT NBR 7211:2015, determina os limites má-
ximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado miúdo conforme Tabelas 1 e 
no agregado graúdo conforme Tabela 2, ambos com relação à massa do material. 
Tabela 1. Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado 
miúdo com relação à massa do material.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2015b, p. 6).
Controle tecnológico do concreto 183
Tabela 2. Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado 
graúdo com relação à massa do material.
Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2015b, p. 9).
Acesse a Revista Areia e Brita (2007) para ver mais sobre agregados.
Controle no recebimento
No recebimento do concreto, ou elaboração na obra, os testes também são 
muito importantes, dentre os mais conhecidos está o de determinação da con-
sistência pelo abatimento do tronco de cone, mais conhecido como slump test, 
conforme a ABNT NBR NM 67:1998. Com esse ensaio é possível verificar a 
consistência do concreto, pois ela influência, entre outras coisas, na trabalha-
bilidade do concreto.
Neste ensaio, o concreto é inserido dentro de uma forma tronco-cônica 
em três camadas igualmente adensadas, cada uma com 25 golpes. Após o 
material alcançar a extremidade superior do cone (região de menor diâmetro), 
a forma é retirada lentamente, num movimento vertical, em seguida é medida 
a diferença entre a altura da forma e a altura da massa de concreto depois de 
assentada. A Figura 2 a seguir ilustra o ensaio mencionado.
Materiais de construção: concreto e argamassa184
Figura 2. Ilustração do ensaio de abatimento do tronco de cone. 
Fonte: Allen e Iano (2013, p. 525).
Veja na Figura 3 a seguir os tipos de resultados que podem ser encontrados 
no ensaio de abatimento de tronco de cone e na Tabela 3 o tipo de trabalhabi-
lidade em relação ao valor do abatimento.
Figura 3. Abatimento verdadeiro, cisalhamento e colapso.
Fonte: Neville (2016, p. 200). 
Tipo de trabalhabilidade Abatimento (mm)
Abatimento zero 0
Muito baixa 5-10
Baixa 15-30
Média 35-75
Alta 80-155
Muito alta 160 ao colapso
Tabela 3. Tipos de trabalhabilidade e variações do abatimento.
Fonte: Adaptada de Neville (2016, p. 200).
Controle tecnológico do concreto 185
Ensaio de compressão
Vários ensaios podem ser utilizados para verificar a qualidade do concreto, 
e dentre os mais difundidos se destaca o de avaliação da resistência à com-
pressão. A norma ABNT NBR 5739:2007 trata do procedimento para mol-
dagem e cura de corpos de prova de concreto e a norma ABNT NBR 5738:2015 
trata dos ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto. 
Veja na Figura 4 um corpo de prova cilíndrico para análise, e a na Figura 5 um 
corpo de prova sendo submetido ao ensaio de compressão.
Figura 4. Corpo de prova cilíndrico para ensaio 
de compressão.
Materiais de construção: concreto e argamassa186
Figura 5. Corpo de prova sendo submeti-
do ao ensaio de compressão.
Outros tipos de ensaios em concreto
Existem muitos outros importantes ensaios já consolidados que podem ser reali-
zados em concreto, como: ensaio do fator de compactação, ensaio de fluidez da 
ASTM, ensaio de remoldagem, ensaio Vebe, ensaio da mesa de espalhamento, 
ensaio de penetração de bola e ensaio de adensabilidade, ensaio K de Nasser, en-
saio Tattersall, ensaio de dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão, ensaio 
de arrancamento (pull-out test), ensaio de fratura interna, ensaio de arrancamento 
do tipo break-off, ensaio de arrancamento do tipo pull-off, ensaio de velocidade 
de propagação de onda ultrassônica. Há também muitos outros em estágio de 
desenvolvimento, como radiografia de raios gama ou raios X de alta energia (para 
identificar vazios), radiometria (para calcular a massa específica), transmissão ou 
reflexão de nêutrons (para estimar o teor de umidade do concreto) e o radar de 
penetração na superfície (para detectar vazios, fissuras ou descamação).
Controle tecnológico do concreto 187
Acesse o site do Instituto Brasileiro do Concreto (2016) para ter mais informações do 
concreto no Brasil.
1. Sobre a documentação referente aos 
materiais constituintes do concreto, 
assinale a alternativa correta: 
a) A norma estabelece um período 
máximode cinco anos de ar-
mazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e 
características dos materiais.
b) A norma estabelece um período 
máximo de dois anos de arma-
zenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e 
características dos materiais.
c) A norma estabelece um período 
mínimo de dois anos de arma-
zenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e 
características dos materiais.
d) A norma estabelece um período 
mínimo de dez anos de arma-
zenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e 
características dos materiais.
e) A norma estabelece um período 
mínimo de cinco anos de arma-
zenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e 
características dos materiais.
2. Sobre os cuidados no armazena-
mento dos agregados, assinale a 
alternativa correta:
a) Podem estar em contato direto 
com o solo, apesar do risco de 
contaminação com outros sólidos 
ou líquidos que possam compro-
meter a durabilidade do concreto 
e causar a corrosão da armadura.
b) Não podem estar em contato 
direto com o solo, apesar de não 
haver risco de contaminação com 
outros sólidos ou líquidos que 
possam comprometer a dura-
bilidade do concreto e causar a 
corrosão da armadura.
c) Podem estar em contato direto 
com o solo, pois nunca há risco 
de contaminação com outros 
sólidos ou líquidos que possam 
comprometer a durabilidade do 
concreto e causar a corrosão da 
armadura.
d) Não podem estar em contato 
direto com o solo, e sim posicio-
nados sobre paletes ou estrado 
de madeira, evitando dessa forma 
a umidade proveniente do solo.
e) Devem ser acondicionados sobre 
uma base que permita escoar a 
água livre, a fim de eliminá-la.
3. Assinale a alternativa correta sobre 
os limites aceitáveis de substâncias 
nocivas no agregado miúdo com 
relação à massa do material. 
a) A quantidade máxima é de 
Materiais de construção: concreto e argamassa188
1% para materiais carbonosos, 
quando do concreto aparente.
b) A quantidade máxima é de 0,5% 
de materiais carbonosos, quando 
do concreto não aparente.
c) A quantidade mínima é de 1% de 
materiais carbonosos, quando do 
concreto não aparente.
d) A quantidade máxima é de 5% 
de torrões de argila e materiais 
friáveis.
e) A quantidade máxima é de 3% 
de torrões de argila e materiais 
friáveis.
4. Sobre o ensaio de determinação da 
consistência pelo abatimento do 
tronco de cone, mais conhecido como 
slump test, assinale a alternativa correta.
a) O concreto é inserido dentro 
de uma forma cilíndrica em três 
camadas igualmente adensadas, 
cada uma com 25 golpes.
b) O concreto é inserido dentro de 
uma forma tronco-cônica em seis 
camadas igualmente adensadas, 
cada uma com 25 golpes.
c) O concreto é inserido dentro de 
uma forma tronco-cônica em três 
camadas igualmente adensadas, 
cada uma com 75 golpes.
d) Após a massa de concreto al-
cançar a extremidade superior do 
cone (região de menor diâmetro), 
a forma deve ser retirada rapida-
mente.
e) Com esse ensaio é possível se ve-
rificar a consistência do concreto, 
sendo que esta influencia entre 
outras coisas, na trabalhabilidade 
do concreto.
5. Assinale a alternativa correta sobre os 
tipos de trabalhabilidade e variações 
do abatimento.
a) Para um abatimento de 4 mm 
a trabalhabilidade é classificada 
como muito baixa.
b) Para um abatimento de 170 mm 
a trabalhabilidade é classificada 
como alta.
c) Para um abatimento de 17 mm 
a trabalhabilidade é classificada 
como média.
d) Para um abatimento de 75 mm 
a trabalhabilidade é classificada 
como alta.
e) Para um abatimento de 29 mm 
a trabalhabilidade é classificada 
como baixa.
Controle tecnológico do concreto 189
ALLEN, E.; IANO, J. Fundamentos da engenharia de edificações: materiais e métodos. 5. ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2013. 1008 p.
AMERICAN SOCIETY FOR CONCRETE CONSTRUCTION. Site. St. Louis: ASCC, 2016. Disponível 
em: <https://www.ascconline.org> Acesso em: 31 dez. 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE SERVIÇO DE CONCRETAGEM DO BRASIL. 
Manual do concreto dosado em central. São Paulo: ABESC, 2007. Disponível em: < http://
www.abesc.org.br/assets/files/manual-cdc.pdf > Acesso em: 31 dez. 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5738:2015 versão corrigi-
da:2016. Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de 
Janeiro: ABNT, 2015.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5739:2007. Concreto - Ensaios 
de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2007.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7211:2015. Agregados para 
concreto - Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2015b.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12655:2015. Concreto de 
cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação — Procedimento. Rio 
de Janeiro: ABNT, 2015a.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR NM 67:1998. Concreto - Deter-
minação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro: ABNT, 1998.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES. Site. Porto Alegre: ALCONPAT 
BRASIL, 2016. Disponível em: <http://alconpat.org.br/publicacoes/>. Acesso em: 11 jan. 2017.
CAPURUÇO, F. R. P. Controle tecnológico do concreto: direitos e deveres. In: ENCONTRO 
UNIFICADO DA CADEIA PRODUTIVA DAS INDÚSTRIAS DE CONSTRUÇÃO – MINASCON, 
7., 2010, Belo Horizonte. Apresentação... Belo Horizonte: ABECE, 2010.
INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO. Site. São Paulo: IBRACON, 2016. Disponível em: 
<http://www.ibracon.org.br>. Acesso em: 25 dez. 2016.
NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2016.
REVISTA AREIA & BRITA. São Paulo: ANEPAC, 2007.
Leitura recomendada
NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 
Referências
Materiais de construção: concreto e argamassa190
 
Dica do professor
Veja, na Dica do Professor, como é feito o ensaio de determinação da consistência pelo abatimento 
do tronco de cone, mais conhecido como slump test.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/fcfbede529af2e216ae3297fe5c3d3fb
Exercícios
1) Sobre a documentação referente aos materiais constituintes do concreto, assinale a 
alternativa correta: 
A) A norma estabelece um período máximo de cinco anos de armazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e características dos materiais.
B) A norma estabelece um período máximo de dois anos de armazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e características dos materiais.
C) A norma estabelece um período mínimo de dois anos de armazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e características dos materiais.
D) A norma estabelece um período mínimo de dez anos de armazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e características dos materiais.
E) A norma estabelece um período mínimo de cinco anos de armazenamento dos documentos 
comprobatórios da origem e características dos materiais.
2) Sobre os cuidados no armazenamento dos agregados, assinale a alternativa correta: 
A) Podem estar em contato direto com o solo, apesar do risco de contaminação com outros 
sólidos ou líquidos que possam comprometer a durabilidade do concreto e causar a corrosão 
da armadura.
B) Não podem estar em contato direto com o solo, apesar de não haver risco de contaminação 
com outros sólidos ou líquidos que possam comprometer a durabilidade do concreto e causar 
a corrosão da armadura.
C) Podem estar em contato direto com o solo, pois nunca haverá riscos de contaminação com 
outros sólidos ou líquidos que possam comprometer a durabilidade do concreto e causar a 
corrosão da armadura.
D) Não podem estar em contato direto com o solo, e sim posicionados sobre paletes ou estrado 
de madeira, evitando, dessa forma, a umidade proveniente do solo.
E) Devem ser acondicionados sobre uma base que permita escoar a água livre, a fim de eliminá-
la.
3) Assinalea alternativa correta sobre os limites aceitáveis de substâncias nocivas no agregado 
miúdo com relação à massa do material. 
A) A quantidade máxima é de 1% para materiais carbonosos, nos casos de concreto aparente.
B) A quantidade máxima é de 0,5% de materiais carbonosos, nos casos de concreto não 
aparente.
C) A quantidade mínima é de 1% de materiais carbonosos, nos casos de concreto não aparente.
D) A quantidade máxima é de 5% de torrões de argila e materiais friáveis.
E) A quantidade máxima é de 3% de torrões de argila e materiais friáveis.
4) Sobre o ensaio de determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, mais 
conhecido como slump test, assinale a alternativa correta: 
A) O concreto é inserido dentro de uma forma cilindrica em três camadas igualmente adensadas, 
cada uma com 25 golpes.
B) O concreto é inserido dentro de uma forma tronco-cônica em seis camadas igualmente 
adensadas, cada uma com 25 golpes.
C) O concreto é inserido dentro de uma forma tronco-cônica em três camadas igualmente 
adensadas, cada uma com 75 golpes.
D) Após a massa de concreto alcançar a extremidade superior do cone (região de menor 
diâmetro), a forma deve ser retirada rapidamente.
E) Com esse ensaio é possível se verificar a consistência do concreto, sendo que esta influencia, 
entre outras coisas, na trabalhabilidade do concreto.
5) Assinale a alternativa correta sobre os tipos de trabalhabilidade e variações do abatimento: 
A) Para um abatimento de 4 mm, a trabalhabilidade é classificada como muito baixa.
B) Para um abatimento de 170 mm, a trabalhabilidade é classificada como alta.
C) Para um abatimento de 17 mm, a trabalhabilidade é classificada como média.
D) Para um abatimento de 75 mm, a trabalhabilidade é classificada como alta.
E) Para um abatimento de 29 mm, a trabalhabilidade é classificada como baixa.
Na prática
Tanto o concreto feito no local (obra) como o recebido de empresas de concretagem precisam ter 
as características necessárias para se atingir o nível de aceitação.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
 
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Controle Tecnológico do Concreto
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Fundamentos da engenharia de edificações: materiais e 
métodos.
Allen, Edward; Iano, Joseph
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Instituto Brasileiro do Concreto
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Associação Brasileira de Patologia das Construções
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/K4WGHoWFHto
http://site.ibracon.org.br/
https://alconpat.org.br/homepage/publicacoes/
Manual do concreto dosado em central
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Revista Areia e Brita
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
O que é o fck do concredo? # MateriaisdeConstrução
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
http://www.abesc.org.br/assets/files/manual-cdc.pdf
http://www.anepac.org.br/publicacoes/revista-areia-e-brita
https://www.youtube.com/embed/XRWwYkwRgb8
Estrutura e propriedade dos 
materiais
Apresentação
Todas as obras da construção civil são realizadas com recurso de materiais de construção, sendo 
assim, exige-se o conhecimento adequado de sua estrutura e das suas propriedades, além dos 
processos de fabricação ou de transformação, de modo a garantir um nível preestabelecido de 
qualidade para determinado produto. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá que toda e qualquer atividade humana, a partir 
de certas matérias-primas e por meio de processos de fabricação para obter um produto final, pode 
ser controlada. Dessa forma, torna-se necessário conhecer o processamento das matérias-primas. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar como o processamento das matérias-primas pode influenciar a estrutura 
macroscópica e microestrutural dos materiais.
•
Relacionar estrutura interna com propriedades dos materiais (composição química, resistência 
mecânica, peso, propriedade de absorção de energia, maleabilidade, conformabilidade, etc.).
•
Reconhecer as macropropriedades dos materiais: propriedade mecânica, elétrica, térmica, 
magnética, óptica e deteriorativa.
•
Infográfico
As propriedades macroscópicas de um material variam de acordo com o tipo e a intensidade da 
resposta para um determinado estímulo imposto. Entre as principais propriedades dos materiais 
estão as mecânicas, elétricas, térmicas e deteriorativas.
No Infográfico a seguir você vai conhecer essas propriedades.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para 
acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/915837cf-97d7-4f36-b9b2-411660f7d5bd/b9f1ac0e-988c-4c12-826c-301323edc9a6.jpg
Conteúdo do livro
Os materiais estão presentes no cotidiano do homem: vestimentas, transporte, abrigo, 
comunicação, alimentação, entre outros. O desenvolvimento do homem se associa à habilidade em 
identificar e aperfeiçoar os materiais disponíveis para melhor atender suas necessidades. O mesmo 
ocorre com os materiais encontrados na natureza que são utilizados nos processos de construção 
civil. 
Leia o capítulo Estrutura e propriedade dos materiais, que faz parte da obra Materiais da construção, 
base teórica desta Unidade de Aprendizagem, no qual você vai aprender que toda e qualquer 
atividade humana, a partir de certas matérias-primas e por meio de processos de fabricação para 
obter um produto final, pode ser controlada. 
Boa leitura.
MATERIAIS DA 
CONSTRUÇÃO
Roberta Centofante
Estrutura e propriedade 
dos materiais
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Identificar como o processamento das matérias-primas pode influen-
ciar a estrutura macroscópica e microestrutural dos materiais.
 � Relacionar estrutura interna com propriedades dos materiais (compo-
sição química, resistência mecânica, peso, propriedade de absorção 
de energia, maleabilidade, conformabilidade, etc.).
 � Reconhecer as macropropriedades dos materiais: propriedade mecâ-
nica, elétrica, térmica, magnética, óptica e deteriorativa.
Introdução
Neste capítulo, você aprenderá que toda e qualquer atividade humana, 
a partir de certas matérias-primas e por meio de processos de fabricação 
para obter um produto final, pode ser controlada. Dessa forma, torna-se 
necessário conhecer o processamento das matérias-primas, bem como 
sua influência na estrutura dos materiais que comporão.
Assim, levando em conta que todas as obras da construção civil são 
realizadas com recurso de materiais de construção, exige-se o conheci-
mento adequado de sua estrutura e das suas propriedades, além dos 
processos de fabricação ou de transformação, para garantir um nível 
preestabelecido de qualidade para determinado produto.
Influência do processamento das 
matérias-primas na estrutura dos materiais
A área da Engenharia associada à geração e à aplicação de conhecimentos 
relacionando composição, estrutura e processamento de materiais com as suas 
propriedades e usos é conhecida como Ciência e Engenharia dos Materiais. 
Tem como objetivos desenvolver materiais já conhecidos – visando a novas 
aplicações ou melhorias no desempenho –, novos materiais para aplicações 
conhecidas e novos materiais para novas aplicações.
Os materiais classificam-se da seguinte forma.
 � Metais: são substâncias inorgânicas compostas por um ou mais ele-
mentos metálicos, podendo conter elementos não metálicos. São resis-
tentes e bons condutores de eletricidade. Muitas de suas propriedadesatribuem-se ao grande número de elétrons não localizados.
 � Polímeros: materiais sintéticos, compreendem os plásticos e as borra-
chas. São compostos orgânicos com cadeia molecular de longa extensão 
sem cristalinidade.
 � Cerâmicos: compostos inorgânicos com elementos metálicos e não 
metálicos. Incluem também os minerais argilosos, cimento e vidro. São 
duros, porém muito quebradiços e podem ser cristalinos, não cristalinos 
ou a mistura de ambos.
 � Compósitos: materiais reforçados com fibras ou partículas. São com-
binações de dois ou mais materiais, em que um elemento de reforço 
é envolvido por uma matriz. A matriz pode ser polimérica, metálica 
ou cerâmica.
 � Biomateriais: substâncias naturais ou sintéticas toleradas de forma 
transitória ou permanente pelos diversos tecidos que constituem o 
organismo humano. São empregados para implantes no corpo humano.
Assim, considerando a variação da composição dos materiais de acordo 
com a sua natureza química e a estrutura associada ao seu arranjo, pode-se 
e deve-se analisá-la em diferentes escalas. Entre as escalas analisadas, estão 
a microestrutura e a macroestrutura. Dessa forma, tendo em vista que os 
materiais passam por sistemas de processamento para que sejam produzidos, 
deve-se conhecer a sua estrutura interna e suas propriedades objetivando es-
colher os mais adequados para cada aplicação e desenvolvimento dos melhores 
métodos de processamento.
Estrutura e propriedade dos materiais2
O material cerâmico, por exemplo, consiste em materiais que resistem 
a elevadas temperaturas, geralmente funcionando como isolantes elétricos; 
além disso, são quimicamente estáveis sob condições ambientais severas e, 
normalmente, duros e frágeis. No entanto, esses materiais têm diferentes 
composições, podendo ser classificados em silicatos, óxidos, carbetos e nitre-
tos. Ainda, com base na sua aplicação, podem ser classificados como vidros, 
cerâmicas avançadas, cerâmicas tradicionais, abrasivos e cimento. A cerâmica 
vermelha, que compreende produtos cerâmicos que, após a queima, apresentam 
colocação vermelha, de acordo com Maia (2012) tem como matéria-prima as 
argilas comuns e apresenta várias etapas de processamento, como extração, 
pré-preparo da matéria-prima, preparação da mistura (moagem e dosagem), 
conformação, corte, secagem, queima e, por fim, inspeção e estocagem dos 
produtos acabados. Sendo a argila uma mistura de diferentes minerais com 
tamanhos variados de partículas e, ainda, obtidos de diferentes fontes e com 
teores distintos de argilominerais, representa um material a ser analisado 
adequadamente por suas propriedades de granulometria, plasticidade e com-
posição mineralógica, pois estas determinarão a qualidade das peças a serem 
fabricadas. Existem diversos tipos de argila, como caulim, bentonita, argila 
de grês, argila vermelha, refratária e argila bola.
No caso de cerâmicas tradicionais, empregadas em tijolos, louças, refratários 
e abrasivos, em geral, pela porosidade, não são boas condutoras de calor e 
devem ser aquecidas em altíssimas temperaturas antes de fundir. Além disso, 
são resistentes e rígidas, mas também bastante frágeis, devendo, por isso, ser 
utilizadas técnicas especiais de processamento do material para que fiquem 
suficientemente resistentes à fratura, ao ponto de poderem ser usadas em 
aplicações estruturais por meio de uma modificação da estrutura interna. Entre 
os processos de fabricação da cerâmica utilizada em obras de engenharia, 
como exploração de jazida, extração de matéria-prima, tratamento, molda-
gem, cozimento e secagem, o cozimento se caracteriza como o processo mais 
importante, de acordo com Ambrozewicz (2015), pois toda a água é eliminada 
nessa fase, ocorrendo mudanças químicas e estruturais na argila. A queima/
cozimento divide-se em três fases: desidratação, complementando a secagem; 
oxidação, queima a matéria orgânica e elimina o carvão e o enxofre para evitar 
possíveis patologias e melhorar a qualidade do produto; e vitrificação, quando 
a sílica se funde formando pequenas quantidades de vidro que aglutinam os 
demais elementos e fecham os poros dando resistência ao material, fase em 
que ocorrem as mudanças químicas.
Segundo Callister Junior (2006), a composição dos materiais consiste em 
um conceito de química com significados similares, mas ligeiramente dife-
3Estrutura e propriedade dos materiais
rentes, caso se refira a uma substância pura ou a uma mistura. A composição 
química de uma substância pura corresponde às quantidades relativas dos 
elementos que constituem essa substância, podendo ser expressa por meio da 
fórmula química da substância. Já o termo “estrutura”, quando relacionado a 
um material, refere-se normalmente ao arranjo interno dos seus constituintes, 
que dependem da escala na qual será analisado o material. Essa escala pode 
variar desde dimensões atômicas até dimensões de milímetros ou metros; 
assim, a forma de processamento das matérias-primas influencia diretamente 
na estrutura dos materiais, tanto em escala micro quanto macro.
Com o tempo, descobriram-se técnicas para a produção de materiais para 
conferir propriedades superiores às dos produtos naturais e que as propriedades 
de um material podem ser alteradas, por exemplo, por tratamentos térmicos ou 
adição de outras substâncias. Dessa forma, pode-se definir o processamento 
de matérias-primas como um conjunto de técnicas empregadas para obtenção 
de materiais com formas e propriedades específicas, de acordo com Callister 
Junior (2006). Por exemplo, o óxido de alumínio (Al2O3) pode ser processado 
por diferentes métodos, resultando em materiais com distintas propriedades — 
as diferenças ópticas são uma consequência de diferenças nas estruturas desse 
material, resultadas da maneira como foi processado. Assim, é possível obter, 
a partir de um único material, dispositivos ópticos com o uso em tecnologia de 
laser e smartphones, sendo transparente e resistente, ou, ainda, translúcido e 
resistente ao vapor de sódio (lâmpada de vapor de sódio) ou, também, isolante 
elétrico resistente (vela de ignição).
Os processos de micromanufatura são utilizados para elementos plásticos, 
metálicos e compósitos para a produção de peças pequenas, em particular em 
larga escala. Todos os produtos manufaturados ou fabricados são constituídos 
de átomos. Guazzelli e Perez (2009) afirmam que nanotecnologias, por exemplo, 
conseguem criar novos materiais sintéticos ou modificar os existentes a partir 
dos átomos ou moléculas. 
De acordo com Pereira (2009), os plásticos fazem parte da família dos 
polímeros, os quais se constituem de moléculas caracterizadas pela repetição 
múltipla de uma ou mais espécies de átomos, formando macromoléculas que 
se ligam através de reações químicas. A matéria-prima dos plásticos é o pe-
tróleo, rico em carbono, podendo ser feitas várias combinações nas moléculas 
resultando em uma variedade quase infinita de plásticos com propriedades 
químicas diferentes. A maioria dos plásticos é quimicamente inerte e incapaz 
de sofrer reações químicas com outras substâncias, tornando-se de difícil 
desintegração; por isso, pode-se armazenar álcool, sabão, água, ácido ou 
gasolina em um recipiente de plástico sem dissolvê-lo.
Estrutura e propriedade dos materiais4
Segundo Mortimer e Machado (2013), de acordo com características como a 
plasticidade, é possível separar os polímeros em termoplásticos, que podem ser 
moldados pelo aquecimento e ser reciclados, e termofixos (ou termorrígidos), 
que não permitem um reprocessamento, não podendo ser reciclados. Durante 
o processamento de alguns tipos de plástico, a matéria-prima é aquecida para 
um rearranjo de átomos, dando origem aos plásticos termofixos, cujo formato, 
após o resfriamento e o endurecimento, mantém-se, sem que consigam voltar 
à sua forma original.
Segundo Smith e Hashemi (2012), em estado sólido, alguns processos 
envolvidos na produção e utilização de materiais de engenharia estão rela-
cionados à velocidadea qual os átomos se movem. Portanto, em muitos deles 
ocorrem reações que envolvem um rearranjo espontâneo dos átomos em 
outros arranjos atômicos novos ou mais estáveis. No processamento da maior 
parte dos materiais metálicos, por exemplo, são, em um primeiro momento, 
fundidos em um forno que funciona como reservatório de material líquido, 
ao qual é possível adicionar elementos de liga para obter ligas com diferentes 
composições.
De acordo com Ferraz (2003), a partir do aquecimento do minério de ferro 
(matéria-prima para produção do aço), cuja origem básica é o óxido de ferro, 
em fornos especiais em presença de carbono e de fundentes, adicionados para 
auxiliar a produção da escória, dá-se origem ao denominado ferro-gusa, que 
contém de 3,5 a 4,0% de carbono em sua estrutura. Após esse processo, e 
como resultado de uma segunda fusão, tem-se o ferro fundido, com teores 
de carbono entre 2 e 6,7%. Por fim, o aço consiste no resultado da descarbo-
natação do ferro-gusa, ou seja, é produzido a partir deste, controlando-se o 
teor de carbono para o máximo 2% e obtendo-se, assim, uma liga metálica 
constituída basicamente de ferro e carbono, em que os aços diferenciam-se 
entre si pela forma, o tamanho e a uniformidade dos grãos que os compõem 
e, ainda, por sua composição química, que pode ser alterada em razão do 
interesse de sua aplicação final.
Estrutura interna e as propriedades 
dos materiais
A determinação e o conhecimento das propriedades dos materiais são muito 
importantes para a escolha do material para determinada aplicação, bem como 
para o projeto e a fabricação de algum componente, visto que o comportamento 
5Estrutura e propriedade dos materiais
de um material depende do agrupamento e da organização dos átomos e da 
estrutura interna.
Cada um dos materiais tem características próprias: o ferro fundido é duro 
e frágil; o aço é bastante resistente; o vidro transparente e frágil; o plástico 
impermeável; a borracha elástica; o tecido bom isolante térmico, etc. Então, 
dureza, fragilidade, resistência, impermeabilidade, elasticidade e condução 
de calor consiste em alguns exemplos de propriedades específicas de cada 
material, intimamente relacionadas à natureza das ligações que existem entre 
os átomos, ou seja, as propriedades dos materiais dependem da composição 
química e da microestrutura (arranjo cristalino, tamanho dos grãos, defeitos) 
do material.
De acordo com Callister Junior (2006), a compreensão de muitas proprie-
dades físicas dos materiais baseia-se no conhecimento das forças interatômicas 
que unem os átomos, prendendo-os. Desse modo, pode-se ilustrar melhor os 
princípios das ligações atômicas considerando-se a interação entre dois átomos 
isolados à medida que são colocados em proximidade desde uma separação 
infinita — em grandes distâncias, as interações entre eles são desprezíveis. 
Contudo, à medida que os átomos se aproximam, cada um deles exerce uma 
força sobre o outro, e a magnitude dessa força, denominada atrativa ou repul-
siva, é função da separação ou distância interatômica. 
Há três tipos diferentes de ligações primárias ou químicas encontradas nos 
sólidos — iônica, covalente e metálica —, em geral, originando-se da tendência 
dos átomos de adquirir estruturas eletrônicas estáveis. Callister Junior (2006) 
afirma que a natureza da ligação depende das estruturas eletrônicas dos áto-
mos constituintes e que, para cada tipo, a ligação envolve, necessariamente, 
os elétrons de valência. Além destas, forças e energias secundárias ou forças 
de van der Waals também são encontradas em muitos materiais. E, embora 
mais fracas, influenciam as propriedades físicas de alguns materiais, sendo 
representadas pelas ligações entre moléculas polares e dipolos induzidos, 
ligações dipolo permanentes e pontes de hidrogênio.
A ligação iônica, encontrada em compostos cuja composição envolve tanto 
elementos metálicos quanto não metálicos, dá-se pela atração entre íons de 
carga elétrica contrária (íons positivos – cátions e íons negativos – ânions), 
motivada por forças coulombianas. De acordo com Callister Junior (2006), 
na ligação iônica, a magnitude é igual em todas as direções ao redor do íon; 
portanto, para que os materiais iônicos sejam estáveis em um arranjo tridimen-
sional, todos os íons positivos devem ter íons carregados negativamente. Nos 
materiais cerâmicos, por exemplo, a ligação predominante é iônica, situação em 
que as energias de ligação são relativamente altas. Dessa forma, os materiais 
Estrutura e propriedade dos materiais6
iônicos são materiais duros e quebradiços e, ainda, isolantes elétricos e térmi-
cos. Ainda assim, vale lembrar que a ligação atômica nesses materiais varia 
desde puramente iônica até totalmente covalente: muitas cerâmicas exibem 
uma combinação dos dois tipos de ligação, e o nível do caráter iônico depende 
das eletronegatividades dos átomos. Além disso, duas características dos íons 
componentes em materiais cerâmicos cristalinos influenciam a estrutura do 
cristal — a magnitude da carga elétrica em cada um dos íons componentes 
(o cristal deve ser eletricamente neutro) e os tamanhos relativos dos cátions 
e ânions (raios iônicos).
Os materiais cerâmicos são formados por espécies químicas metálicas e não 
metálicas, com ligações iônicas e covalentes com elétrons ligados em posições 
definidas e fixas. Suas principais propriedades são resistência mecânica, baixa 
deformação na ruptura, estabilidade a altas temperaturas, resistência ao ataque 
químico e isolamento elétrico.
A ligação covalente se dá por meio de uma aproximação muito intensa 
entre dois elementos químicos que se ligarão, de maneira que alguns elétrons 
da camada de valência de um dos átomos circundam o núcleo do outro átomo, 
e vice-versa. Desse modo, os elementos não perdem nem ganham elétrons, 
mas sim os compartilham. Para Callister Junior (2006), as ligações covalentes 
podem ser muito fortes, como no diamante, muito duro e com temperatura de 
fusão muito alta, ou muito fracas, como no bismuto, que funde em temperatura 
muito baixa em comparação ao diamante. Os materiais poliméricos tipificam 
essa ligação, sendo a estrutura molecular básica uma longa cadeia de átomos 
de carbono que se encontram ligados entre si de maneira covalente.
O carbono, por exemplo, é um elemento que existe em várias formas 
polimórficas e também no estado amorfo, ou seja, aqueles em que os átomos 
não representam qualquer tipo de regularidade ou organização em termos de 
sua disposição espacial, ou, caso exista algum ordenamento, ocorre a curto 
alcance. Esse grupo de materiais, segundo Callister Junior (2006), não se 
enquadra, na realidade, dentro de qualquer um dos esquemas de classificação 
tradicionais para metais, cerâmicas e polímeros. O diamante, à temperatura 
e à pressão atmosférica ambientes, é um polimorfo do carbono, em que cada 
átomo de sua estrutura se liga a quatro outros átomos de carbono por ligações 
covalentes. A superfície de perfuratrizes e de outras ferramentas, como discos 
de corte, tem sido revestida com películas de diamante com o objetivo, por 
exemplo, de aumentar a dureza superficial dos materiais. 
Outro polimorfo do carbono é a grafita, com uma estrutura cristalina 
muito diferente da do diamante, sendo mais estável à temperatura e à pres-
são atmosférica ambientes, em que alguns elétrons participam de uma fraca 
7Estrutura e propriedade dos materiais
ligação do tipo van der Waals, e, como consequência, dá origem a excelentes 
propriedades lubrificantes. A grafita é utilizada com frequência como ele-
mento de aquecimento em fornos elétricos, soldas, moldes de fundição para 
ligas metálicas e cerâmicas, para materiais refratários e isolamentos de alta 
temperatura por suas propriedades de elevada resistência e boa estabilidade 
química a temperaturas elevadas.
Já os metais são compostos da combinação de elementos metálicos com 
grande quantidade de elétrons livres, não ligados a qualquer átomo em parti-
cular, constituindo-sena denominada ligação metálica, que se configura em 
uma nuvem eletrônica com o compartilhamento dos elétrons entre átomos 
vizinhos. Então, as propriedades dos metais derivam dessa sua constituição, 
em que, microscopicamente, apresentam uma estrutura cristalina na qual os 
átomos se dispõem de forma ordenada.
Tanto metais quanto ligas têm resistência mecânica relativamente elevada, 
bem como alta rigidez, ductilidade ou conformabilidade, além de resistência 
a choques mecânicos, e são particularmente úteis em aplicações estruturais, 
embora metais puros raramente sejam usados. Por isso, a combinação de 
metais, chamadas de ligas, permitem melhorar uma propriedade específica 
desejada ou obter uma melhor combinação de propriedades pela modificação 
da estrutura interna do material. De acordo com Callister Junior (2006), para 
aços com elevada resistência, por exemplo, a melhor combinação de caracte-
rísticas mecânicas pode ser obtida se uma microestrutura predominantemente 
martensítica for desenvolvida ao longo de toda a sua seção reta. Essa microes-
trutura é convertida em martensita revenida durante um tratamento térmico 
de revenimento. A martensita é um microconstituinte formado quando ligas 
de ferro-carbono austenitizadas são resfriadas rapidamente (ou temperadas) 
até uma temperatura relativamente baixa, e a transformação martensítica 
ocorre quando a taxa de tempera é rápida o suficiente para prevenir a difusão 
do carbono. O endurecimento consiste em um parâmetro usado para avaliar a 
influência da composição sobre a suscetibilidade à formação de uma estrutura 
predominantemente martensítica durante um tratamento térmico específico.
Sabe-se, ainda, que os cientistas de materiais examinam o aço com o 
auxílio de microscópios para determinar se suas propriedades podem ser 
alteradas, a fim de atender os requisitos desejados. Ao considerar o aço em 
chapas, quando empregado na fabricação de chassis de automóveis, é preciso 
empregar um material com resistência bastante elevada, mas que possibilite a 
Estrutura e propriedade dos materiais8
conformação de superfícies com propriedades aerodinâmicas. Outro aspecto 
considerado é a economia de combustível; portanto, o aço em chapas deve 
ser também leve e fino. Além disso, tais tipos de aço precisam, em caso de 
colisão, absorver quantidades significativas de energia, significando, em 
suma, requisitos contraditórios. Dessa forma, características como composição 
química, resistência mecânica, peso, propriedades de absorção de energia e 
maleabilidade devem ser levadas em consideração.
Como ocorre com os metais e os materiais cerâmicos, as propriedades dos 
polímeros estão relacionadas de maneira complexa aos elementos estruturais 
do material. Os polímeros se constituem em moléculas de cadeia longa com 
grupos repetitivos que apresentam ligações covalentes geralmente muito for-
tes. Os principais elementos dessa cadeia são carbono, hidrogênio, oxigênio, 
nitrogênio, flúor e outros elementos não metálicos. As cadeias se unem entre 
si por ligações secundárias (forças de van der Waals) relativamente fracas. 
Suas propriedades principais são baixa resistência, baixa densidade, facilidade 
de conformação em formas complexas, difícil reparação e, em geral, baixa 
resistência aos raios ultravioleta. De acordo com Callister Junior (2006), 
algumas das características mecânicas e térmicas dos polímeros representam 
uma função da habilidade dos segmentos da cadeia em experimentar uma 
rotação em resposta a aplicações de tensões ou a vibrações térmicas. As 
características físicas de um polímero dependem do seu peso molecular, da 
sua forma e, também, das diferenças na estrutura das cadeias moleculares. As 
técnicas modernas de síntese de polímeros permitem um controle considerável 
sobre várias possibilidades estruturais. Entre as estruturas moleculares, estão 
as lineares, ramificadas, com ligações cruzadas, em rede, além de várias 
configurações isoméricas.
Portanto, os materiais são escolhidos a partir de um banco de dados obtidos 
por meio de ensaios laboratoriais, os quais, muitas vezes, podem não se ajustar 
exatamente às aplicações reais de Engenharia, embora funcionem como um 
norte para a escolha do melhor material. Por exemplo, materiais com a mesma 
composição química podem ter propriedades mecânicas muito diferentes, 
determinadas por sua microestrutura. Além disso, mudanças de tempera-
tura, natureza cíclica das tensões aplicadas, alterações químicas causadas 
pela oxidação, corrosão ou erosão, mudanças microestruturais causadas pela 
temperatura, ação de eventuais defeitos introduzidos durante a fabricação e 
outros fatores são capazes de alterar o comportamento mecânico dos materiais.
9Estrutura e propriedade dos materiais
Para saber mais sobre como a estrutura interna dos materiais influencia nas suas 
propriedades, sugerimos o livro Fundamentos da Engenharia e Ciência dos Materiais, 
de William F. Smith e Javad Hashemi, publicado pela McGraw-Hill/Bookman em 2012.
Macropropriedades dos materiais
Pode-se conceituar a propriedade de um material de acordo com o tipo e a 
intensidade da resposta a um estímulo imposto a este. Entre as propriedades 
dos materiais, estão as mecânicas, físicas, elétricas, térmicas, magnéticas, 
ópticas, químicas e de degradação (corrosão, oxidação, desgaste).
As propriedades mecânicas correspondem a um conjunto de propriedades 
de grande importância na indústria mecânica, as quais surgem quando o 
material está sujeito a esforços de natureza mecânica. Isso quer dizer que se 
avalia a capacidade do material de transmitir ou resistir aos esforços que lhe 
são aplicados, ou seja, determina-se a maior ou menor capacidade que o ma-
terial apresenta não só durante o processo de fabricação, mas também durante 
sua utilização. O comportamento de um material quando sujeito a esforços 
mecânicos define as propriedades mecânicas; dessa forma, solicitações como 
cargas, peso próprio, ação do vento, etc. podem ser chamadas de esforços 
mecânicos, a que constantemente se submetem os materiais de construção. 
Existem alguns comportamentos dos materiais quanto à deformação, 
quando solicitados a um esforço, que podem ser elásticos ou plásticos. O 
comportamento elástico refere-se ao momento em que, quando se aplica uma 
tensão no material e ele deforma, seguida da remoção desse carregamento, 
sua estrutura inicial é recuperado. O comportamento plástico se dá quando 
não ocorre essa recuperação inicial após a retirada de tensão, mas uma re-
cuperação parcial.
A plasticidade pode se apresentar no material como maleabilidade — pro-
priedade que um material (p. ex., um aço) apresenta de poder ser laminado, 
estampado, forjado, entortado e repuxado — e como ductilidade, que corres-
ponde ao oposto da fragilidade — os materiais, ao sofrerem a ação de uma 
força, deformam-se plasticamente sem se romperem. Uma característica do 
Estrutura e propriedade dos materiais10
material dúctil é suportar uma elevada deformação (geralmente compreendem 
os materiais com baixo teor de carbono). Quando o material tem a capacidade 
de absorver pouca energia até a fratura é denominado frágil, ou seja, rompe-se 
com baixa deformação.
Entre as propriedades mecânicas, a mais importante é a resistência mecâ-
nica, a qual corresponde à resistência à ação de determinados tipos de esforços, 
como a tração e a compressão, isto é, permite que o material consiga resistir à 
ação dos esforços. A resistência mecânica está relacionada às forças internas 
de atração existentes entre as partículas que compõem o material e, também, 
relaciona a deformação com a aplicação de uma carga.
A dureza consiste na resistência do material à penetração, ao desgaste 
mecânico e à deformação plástica permanente. Em geral, materiais duros são 
também frágeis e, quanto maior a dureza, maior a resistência ao desgaste. E, 
ainda, a fragilidade corresponde à propriedade na qual o material apresenta 
baixa resistência a choques, podendo-se dizer que se tratade materiais duros 
que tendem a quebrar quando sofrem choques ou batidas (p. ex., o vidro).
Os materiais também podem ter comportamentos distintos quanto à tena-
cidade e à resiliência. A primeira é a capacidade de absorver energia antes da 
ruptura, diferindo-se da resistência à tração, que significa a medida necessária 
de tensão para o material romper. E a resiliência equivale à capacidade de 
absorver energia quando a ruptura ocorre no estado elástico, ou seja, trata-se da 
capacidade do material de absorver energia quando deformado elasticamente.
Segundo Callister Junior (2006), a aplicabilidade dos materiais cerâmicos 
é limitada em certos aspectos em virtude de suas propriedades mecânicas, 
em muitos aspectos inferiores, por exemplo, às dos metais. A principal des-
vantagem consiste em uma disposição à fratura metrófica de maneira frágil, 
com muito pouca absorção de energia, em que o processo de fratura frágil 
refere-se à formação e à propagação de trincas pela seção reta do material 
em uma direção perpendicular à carga aplicada. Para os polímeros, suas 
propriedades mecânicas são especificadas por meio de muitos dos mesmos 
parâmetros usados para os metais, como módulo de elasticidade, limite de 
resistência à tração e resistências ao impacto e à fadiga — aqui, o aumento 
da temperatura, por exemplo, ou a diminuição da taxa de deformação levam a 
uma diminuição do modulo de tração, a uma redução do limite de resistência 
à tração e a uma melhoria da ductilidade.
Já as propriedades elétricas determinam o comportamento dos materiais 
quando submetidos à passagem de uma corrente elétrica. Elas podem ser 
11Estrutura e propriedade dos materiais
classificadas como condutividade elétrica, que corresponde à capacidade de 
determinados materiais de conduzir a corrente elétrica, e, ainda, resistividade, 
a resistência que o material oferece à passagem da corrente elétrica, como a 
capa plástica que recobre o fio elétrico.
Vale ressaltar que a capacidade isolante de um material nem sempre é 
proporcional à espessura, existindo outros fatores, como área específica e 
porosidade, que influenciam nessa característica. A madeira, por exemplo, é 
um material que apresenta comportamento isolante quando seca; no entanto, 
quando úmida, tem característica condutora.
Ainda, as propriedades térmicas são as que determinam o comportamento 
dos materiais quando submetidos a variações de temperatura, tanto no proces-
samento do material quanto na sua utilização. Tal propriedade é verificada no 
comportamento que o material pode oferecer quando em trabalho (materiais 
resistentes a altas ou baixas temperaturas), ou seja, um material pode contrair 
ou dilatar com a temperatura e sua estrutura se alterar.
O conhecimento dessa propriedade também está relacionado à fabricação 
do material onde o ponto de fusão corresponde à temperatura que o material 
passa do estado sólido para o líquido e o ponto de ebulição, a temperatura 
em que o material passa do estado líquido para o gasoso. E, ainda, dentro das 
propriedades térmicas, está a dilatação térmica, a propriedade que faz com 
que os materiais, em geral, aumentem de tamanho em temperaturas elevadas, 
e a condutividade térmica, a capacidade que determinados materiais têm de 
conduzir o calor.
Os materiais metálicos apresentam plasticidade, isto é, podem ser deformados ao 
se quebrarem e são bons condutores de calor e de eletricidade. Essas propriedades 
térmica e elétrica estão ligadas à mobilidade dos elétrons e dos átomos da estrutura 
desses materiais. Em comparação a materiais não metálicos, é possível verificar que, 
em sua maioria, são maus condutores de calor e eletricidade.
A Figura 1 mostra uma fotografia de um cubo quente fabricado a partir de 
um material isolante à base de fibra de sílica. Apenas alguns segundos após 
ter sido retirado de um forno quente, o cubo pode ser segurado pelas arestas 
Estrutura e propriedade dos materiais12
com as mãos nuas. A condutividade térmica desse material é tão pequena 
que a condução de calor do seu interior para a superfície é muito reduzida.
Figura 1. Cubo quente feito a partir de material isolante.
Fonte: Callister Junior (2006).
Para as construções, por exemplo, a condutividade térmica consiste em 
um parâmetro muito importante, pois permite estimar o fluxo de calor através 
de uma parede, ou seja, ao se considerarem dois ambientes separados por um 
elemento com diferentes temperaturas, o calor do ambiente mais quente será 
transmitido por condução externa e radiação para a superfície da parede, 
atravessando por condutividade interna e transmitindo-se para o ambiente 
frio por condutividade externa e radiação.
A propriedade magnética é aquela que demonstra a resposta de um material 
à aplicação de um campo magnético, como o equipamento envolvido na técnica 
de ressonância magnética.
Já a propriedade óptica é aquela em que o estímulo é a radiação eletro-
magnética ou a radiação luminosa, verificada pela transmitância de luz de 
três amostras de óxido de alumínio, uma em monocristral, outra em vários 
13Estrutura e propriedade dos materiais
monocristais muito pequenos e conectados entre si e outra com vários cristais 
muito pequenos e grande número de poros, conforme mostra a Figura 2.
Figura 2. Transmitância de luz nas amostras de óxido de alumínio.
Fonte: Adaptada de Callister Junior (2006)
Monocristal
Vários monocristais muito
pequenos conectados entre si
Vários cristais muito pequenos
e grande números de poros
A propriedade química de um material é aquela relacionada à reatividade 
química dele — uma barra de aço pode ser dobrada até a forma de uma ferradura 
utilizando-se um conjunto de porca e parafuso e, enquanto a peça fica imersa 
em água do mar, trincas de corrosão sob tensão se formam ao longo da parte 
dobrada, ou seja, nas regiões em que as forças de tração são maiores. Tais 
propriedades dizem respeito à diminuição da eficiência do material quando 
em contato com outros materiais ou com o ambiente. Em obras, é comum a 
ocorrência de corrosão (a ácidos e soluções salinas) e fadiga.
De acordo com Callister Junior (2006), os mecanismos de deterioração 
são diferentes para os três diferentes tipos de materiais. Nos metais, existe 
uma perda efetiva de material, seja ela por dissolução (corrosão), seja pela 
formação de uma incrustação ou película de material não metálico (oxidação). 
Os materiais cerâmicos são relativamente resistentes à deterioração, geral-
mente em elevadas temperaturas ou em meio externo. No caso dos polímeros, 
os mecanismos e as consequências são diferentes, sendo utilizado o termo 
“degradação”. Estes podem dissolver quando expostos a um solvente líquido 
ou absorver o solvente e sofrer inchamento.
Estrutura e propriedade dos materiais14
AMBROZEWICZ, P. H. L. Materiais de construção: normas, especificações, aplicação e 
ensaios de laboratório. São Paulo: Pini, 2015. 460 p.
CALLISTER JUNIOR, W. D. Fundamentos da ciência e engenharia de materiais. 2. ed. Rio 
de Janeiro: LTC, 2006. 702 p.
FERRAZ, H. O Aço na Construção Civil. Revista Eletrônica de Ciências, São Carlos, n. 22, 
out.-dez. 2003. Disponível em: <https://www.ft.unicamp.br/~mariaacm/ST114/O%20
A%C7O%20NA%20CONSTRU%C7%C3O%20CIVIL.pdf>. Acesso em: 8 out. 2018.
GUAZZELLI, M. J.; PEREZ, J. Nanotecnologia: a manipulação do invisível. CV Artes Grá-
ficas Ltda. Ipê; Dom Pedro de Alcântara: Centro Ecológico, 2009. 44 p. Disponível em: 
<http://www.centroecologico.org.br/novastecnologias/novastecnologias_1.pdf>. 
Acesso em: 8 out. 2018.
MAIA, F. S. Avaliação de massas cerâmicas, processamento e propriedades dos produtos de 
cerâmica vermelha do polo cerâmico de Campos dos Goytacazes. 2012. 115 f. Dissertação 
(Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais)– Universidade Estadual do Norte 
Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, 2012. Disponível em: <http://uenf.
br/posgraduacao/engenharia-de-materiais/wp-content/uploads/sites/2/2013/07/
Diserta%C3%A7%C3%A3o-Fernanda-dos-Santos-Maia.pdf>.Acesso em: 8 out. 2018.
MORTIMER, E. F.; MACHADO, A. H. Química: ensino médio. 2. ed. São Paulo: Scipione, 
2013. 3 v.
PEREIRA, F. S. G. Polímeros: fundamentos científicos e tecnológicos. Recife: Instituto 
Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, 2009. 94 p. (Apostila de curso).
SMITH, W. F.; HASHEMI, J. Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais. 5. ed. Porto 
Alegre: AMGH; Bookman, 2012. 734 p.
Leitura recomendada
SHACKELFORD, J. F. Ciência dos materiais. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2008. 576 p.
15Estrutura e propriedade dos materiais
Conteúdo:
Dica do professor
Materiais naturais são transformados, permitindo que um novo material seja utilizado em diversas 
situações, nas quais estes não seriam apropriados. Sendo assim, é importante conhecer as 
classificações dos materiais naturais para que se faça o melhor uso de suas propriedades.
Na Dica do Professor a seguir, você vai ver as três classificações básicas de materiais, as quais você 
precisa saber para definir qual é o melhor material a ser utilizado na construção de uma edificação.
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Exercícios
1) Os materiais podem ser de várias classes de acordo com as suas propriedades. 
O objetivo de estudar suas tecnologias consiste em:
A) controlar precisamente e individualmente os átomos para fabricar materiais com 
propriedades e desempenho específicos.
B) fabricar materiais com novas propriedades.
C) controlar as propriedades dos materiais.
D) estudar e produzir materiais a nível macro para fabricar materiais com propriedades 
específicas.
E) controlar os átomos, em geral, para fabricar materiais com desempenho específico.
2) A determinação e o conhecimento dos materiais são muito importantes para a escolha do 
material para determinada aplicação.
Essa escolha é a partir:
A) de um banco de dados obtidos por meio de ensaios laboratoriais.
B) da análise do agrupamento e da organização dos átomos.
C) da estrutura interna do material.
D) da análise das características físicas do material.
E) da avaliação da composição química dos materiais.
O carbono é um elemento que existe em várias formas polimórficas e também no estado amorfo.
A figura a seguir representa, respectivamente, quais estruturas desse elemento?
3) 
A) Uma célula unitária para a estrutura cristalina da grafita e a estrutura do diamante.
B) Uma estrutura de um sólido cristalino de carbono simples e a estrutura do diamante.
C) Uma célula unitária para a estrutura cúbica do diamante e a estrutura da grafita.
D) A estrutura de uma célula de carbono da grafita e a estrutura cristalina do diamante.
E) A estrutura da grafita e uma célula unitária para a estrutura cristalina cúbica do diamante.
4) O estudo das propriedades elétricas aborda os conceitos de resistividade e condutividade 
elétrica, pois são as mais relevantes quanto aos materiais de construção. 
Assinale a alternativa que define essas propriedades corretamente. 
A) Condutividade elétrica é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um material, 
e a resistividade é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente 
elétrica.
B) Condutividade elétrica é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente 
elétrica, e a resistividade é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um 
material.
C) Condutividade elétrica é a capacidade que um material apresenta de absorver energia, e a 
resistividade é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente elétrica.
D) Condutividade elétrica é a facilidade com que um material é capaz de transmitir uma corrente 
elétrica, e a resistividade é a capacidade que um material apresenta em absorver a energia.
E) Condutividade elétrica é a resistência à passagem da corrente elétrica através de um material, 
e a resistividade é a capacidade que um material apresenta em absorver a energia.
5) A compreensão de muitas propriedades físicas dos materiais baseia-se no entendimento das 
forças existentes entre as moléculas. 
Em relação às ligações atômicas, assinale a alternativa correta. 
A) Cada ligação tem por objetivo fazer com que os átomos adquiram ligações metálicas.
B) As ligações não costumam ocorrer concomitantemente em um mesmo material.
C) Há três tipos de ligações diferentes: iônica, covalente e a força de Van der Waals.
D) As ligações atômicas em alguns materiais podem ser puramente iônicas ou covalentes.
E) A ligação metálica se dá por meio de uma aproximação muito intensa dos elementos.
Na prática
A estrutura amorfa é aquela observada em materiais que poderiam apresentar uma estrutura 
cristalina quando solidificados em condições especiais, ou seja, quando é resfriado a partir do 
líquido e exibe um aumento contínuo de sua viscosidade. Essas estruturas também podem ser 
chamadas de estruturas vítreas, as quais são formadas por arranjos atômicos aleatórios e sem 
simetria.
Sendo assim, o vidro na construção civil deve ser fabricado com os devidos cuidados para que 
sejam garantidas as suas propriedades e a sua estrutura.
Confira a seguir essa estrutura. 
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/0723413b-f944-41ca-b316-858656b9830e/0a0078cc-f40e-4155-a957-97d4bf3593c0.jpg
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Micro e nano manufatura: uma revisão de literatura
No link a seguir, você terá acesso a um artigo que aborda o sistema de manufatura industrial, por 
meio de processos micro e nano com base em uma revisão de literatura.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.aedb.br/seget/arquivos/artigos13/41818470.pdf
Gesso 
Apresentação
Você sabia que o gesso é um aglomerante já utilizado no Egito há mais de 4.500 anos? O 
mecanismo de endurecimento do gesso ocorre pela ação química do CO2 do ar e é obtido pela 
desidratação total ou parcial da gipsita, que é composta de sulfato de cálcio mais ou menos impuro, 
hidratado com moléculas de água. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar sobre o 
processo de obtenção do gesso e suas aplicações na construção civil. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer o processo de obtenção do gesso.•
Listar as aplicações do gesso.•
Definir o conceito de aglomerantes aéreos.•
Desafio
Suponha que você seja o engenheiro responsável por uma obra e está realizando construção de 
casas.
 
Considerando a questão financeira, a qualidade e a durabilidade da obra, por qual material você 
opta? Justifique sua escolha.
Infográfico
Você deve saber que os aglomerantes aéreos são aqueles que têm a propriedade de endurecer por 
reações de hidratação ou pela ação química do anidrido carbônico (CO2) presente na atmosfera e 
que, após endurecer, não adquire resistência à água. Este é o caso do gesso. Confira no infográfico.
 
Conteúdo do livro
O cimento de elevado teor de alumina é fabricado a partir do calcário e bauxita, sendo esta 
constituída por alumina hidratada, óxidos de ferro e titânio e pequenas quantidades de sílica. Esse 
material possui elevada resistência inicial no geral.
Para aprofundar ainda mais seu conhecimento, acompanhe o capítulo Gesso do livro Materiais de 
Construção que norteia as discussões presentes nesta Unidade.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO
André Luis Abitante
Ederval de Souza Lisboa
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
A148m Abitante, André Luís.
Materiais de construção [recurso eletrônico] / 
André Luís Abitante, Ederval de Souza Lisboa. – 
Porto Alegre : SAGAH, 2017.
Editado como livro impresso em 2017.
ISBN 978-85-9502-009-21. Materiais de construção. I. Lisboa, Ederval de Souza. 
CDU 691
Livro_Materiais_construcao.indb IILivro_Materiais_construcao.indb II 12/01/2017 15:07:4812/01/2017 15:07:48
Gesso
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Reconhecer o processo de obtenção do gesso.
  Listar as aplicações do gesso.
  Defi nir o conceito de aglomerantes aéreos.
Introdução
O gesso é um aglomerante muito utilizado. Há evidências de que esse 
material seja utilizado no Egito há mais de 4.500 anos. Assim, é muito 
importante que, você, como profissional, conheça o processo de obten-
ção do gesso e suas aplicações na construção civil, assuntos que serão 
tratados neste capítulo.
Conceito de aglomerantes
Os aglomerantes são defi nidos como produtos empregados para fi xar ou 
aglomerar outros materiais entre si. Geralmente são materiais pulverulen tos 
em forma de pó e ao misturá-lo com a água formam uma pasta capaz de 
endurecer por simples secagem ou devido à ocorrência de reações químicas. 
O mecanismo de endurecimento do gesso ocorre pela ação química do CO2 do ar e 
é obtido pela desidratação total ou parcial da gipsita, que é composta de sulfato de 
cálcio mais ou menos impuro, hidratado com moléculas de água.
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Existem alguns termos característicos para definir a mistura de um 
aglomerante com materiais específicos. Entre os mais conhecidos podemos 
citar:
  Pasta base: aglomerante (ou mistura de aglomerantes) + água
  Argamassa: aglomerante(s) + agregado míudo + água
  Concreto: aglomerante(s) + agregado míudo + agregado graúdo + água
De acordo com Petrucci (1975), devido ao mecanismo de endurecimento, 
os aglomerantes podem ser classificados em:
  Aglomerantes inertes: seu endurecimento ocorre devido à secagem 
natural do material. A argila é um exemplo de aglomerante inerte.
  Aglomerantes ativos: seu endurecimento se dá por meio de reações 
químicas. É o caso da cal e do cimento. Os aglomerantes quimicamente 
ativos são subdivididos em dois grupos:
 ■ Aglomerantes aéreos: são aqueles que conservam suas proprie-
dades e processam seu endurecimento somen te na presença de 
ar (e CO2). Como exemplo deste tipo de aglomerante, temos o 
gesso e a cal.
 ■ Aglomerantes hidráulicos: caracterizados por conservarem suas 
propriedades em presença de ar e água, mas seu endurecimento 
ocorre sob influência exclusiva da água, fenômeno chamado de 
hidratação. O cimento é o principal aglomerante hidráulico utili-
zado na construção civil.
Quanto à composição, os aglomerantes são classificados em:
  Aglomerantes simples: são formados por apenas um produto com 
pequenas adições de outros componentes com o objetivo de melhorar 
algumas características do produto final, como por exemplo, regular 
a sua pega (secagem). Normalmente as adições não ultrapassam 5% 
em peso do material. O cimento Portland comum é um exemplo deste 
tipo de material. Existem também os mistos, que são misturas de um 
ou mais aglomerantes.
  Aglomerantes com adição: é composto por um aglomerante simples 
com adições em quantidades superio res, com o objetivo de conferir 
propriedades especiais ao aglomerante, como menor permeabilidade, 
menor calor de hidratação, menor retração, entre outras.
Materiais de construção70
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  Aglomerantes compostos: formados pela mistura de subprodutos 
industriais ou produtos de baixo custo com aglomerante simples. O re-
sultado é um aglomerante com custo de produção relativamente mais 
baixo e com pro priedades específicas. Como exemplo, temos o cimento 
pozolânico, que é uma mistura do cimento Portland com uma adição 
chamada pozolana.
A propriedade/ característica mais importante é o tempo que os aglome-
rantes levam para começar a pro cessar o endurecimento da pasta em que são 
empregados. O período inicial de solidificação da pasta é chamado de pega. 
Denominamos de início de pega o momento em que a pasta começa a endu-
recer, per dendo parte de sua plasticidade; e fim de pega o momento em que 
a pasta se solidifica completamente, perdendo toda sua plasticidade, porém, 
isto não significa que já tenha atingido toda sua resistência. Outra propriedade 
é o coeficiente de rendimento, ou melhor, o volume de pasta obtido com uma 
unidade de volume de aglomerante.
Cr = V’ / Vt
Cr = (d / D) + a
Onde: 
V’ = volume de pasta
Vt = volume de aglomerante
d = densidade aparente
D = densidade absoluta
a = volume de água
Produção do gesso 
O gesso é um aglomerante obtido a partir da eliminação parcial ou total da água 
de cristalização contida em uma rocha natural chamada gipsita (CaSO4.2H2O), 
que ocorre na natureza em camadas estratifi cadas, grandes jazidas sedimen-
tares, geologicamente denominadas de evaporitos. Esse material é encontrado 
na natureza com algum teor de impurezas como a sílica (SiO2), a alumina 
(Al2O3), o óxido de ferro (FeO), e o carbonato de cálcio (CaCO3), sendo o teor 
máximo de impurezas limitado em 6%.
A gipsita é o tipo estrutural de gesso mais consumido, pois é utilizado pela 
indústria cimenteira, como produto de adição final no processo de fabricação 
do cimento Portland, com a finalidade de regular o tempo de pega por ocasião 
das reações de hidratação dos sulfatos.
71Gesso
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A obtenção do gesso ocorre por meio de três etapas: 1) a extração da rocha, 
2) a diminuição de tamanho da mesma, por processos de trituração e 3) a 
queima do material. A última etapa também é conhecida como calcinação e 
consiste em expor a rocha a temperaturas que geralmente variam entre 100 e 
300ºC, obtendo como resultado o gesso com desprendimento de vapor d’água. 
De acordo com a temperatura de queima podem resultar diferentes tipos de 
produtos, por exemplo, o mais utilizado, o gesso rápido ou de estucador (queima 
entre 150º e 250º). O processo de queima da gipsita normalmente é feito em 
fornos rotativos e pode ser resumido (fabricação de gesso de estucador) na 
equação química a seguir:
A reação química acima resulta em um gesso com peso específico entre 
0,7 a 1,0 kg/dm3 e resistência de 2,7 kg/dm3. Outros tipos de gesso podem 
ser produzidos e dependem do calor de calcinação empregado, como o gesso 
sulfato-anidro solúvel (250° a 400°C), o sulfato-anidro insolúvel (400° a 
600°C) e o gesso hidráulico (900° a 1200°C).
Após a calcinação, as pedras são moídas e as pastas são preparadas para 
utilização. O endurecimento (ou hidratação) do gesso se dá pelo fenômeno 
reverso da calcinação, ou seja, a calcinação desidrata a gipsita retirando uma 
e meia molécula de água, enquanto o endurecimento da pasta de gesso ocorre 
por recebimento destas moléculas de volta. A quantidade de água necessária 
à hidratação do gesso é em torno de 18% a 19%.
De acordo com Oliveira (2008) o gesso, ao ser misturado com água, torna-se 
plástico e enrijece rapi damente, retornando a sua composição original. Essa 
combinação faz-se com a produção de uma fina malha de cristais de sulfato 
hidratado, interpenetrada, responsável pela coesão do conjunto (fenô meno 
conhecido como pega). A quantidade de água utilizada na produção de pasta 
e argamassa influencia sobremaneira o processo de endurecimento e ganho de 
resistência, sendo prejudicial tanto a falta como o excesso de água. O processo 
de pega do gesso inicia-se de 2 a 3 minutos após a mistura com a água, com 
liberação de calor (processo exotérmico) e ganho de resistência, podendo 
durar semanas, sendo altamente influenciado por:
  Tempo e temperatura de calcinação da gipsita.
  Finura do gesso.
  Quantidade de água de amassamento (água utilizada na mistura).
  Presença de impurezas.
Materiais de construção72
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Normalmente, o gesso possui tempo de pega entre 15 e 20 minutos. A 
temperatura da água funciona como acelerador de pega e a quantidade como 
retardador, ou seja, quanto maior a temperatura da água, mais rápido o material 
reage; e quanto maior a quantidade de água, mais lentamente ocorrem as reações. 
Quanto maior a quantidade de água adicionada, maior a porosidade e menor a 
resistência.
Oliveira (2008) afirma que quando o processo de calcinação do gesso é 
feito em temperaturas mais ele vadas o resultado é um material de pega mais 
lenta, porém de maior resistência. Segundo o mes mo autor, as pastas de gesso, 
depois de endurecidas, atingem resistência à compressão entre 5,0 e 15,0 MPa. 
De acordo com Petrucci (1975) a quantidade de água necessária para o 
amassamento do gesso é de 50% a 70%. O amassamento é feito com excesso 
de água para evitar uma pega muito rápida, tornando a pasta manuseável por 
tempo suficiente à aplicação. A perda de água excedente conduz ao endure-
cimento e aumento da resistência.
Para conhecer mais sobre as principais normas referentes ao gesso na construção civil, 
leia: NBR 12127:1991, NBR 12128:1991, NBR 12129:1991, NBR 12130:1991, NBR 12775:1992, 
NBR 13207:1994, NBR 13867:1997, NBR 14715:2010, NBR 16382:2015 e NBR 15758:2009.
Características fundamentais do gesso
O gesso, como material de construção, é um pó branco, de elevada fi nura, 
comercializado principal mente em sacos de 50 kg, podendo ser chamado de 
gesso, estuque ou gesso-molde. Algumas empresas fornecem embalagens de 
1 kg, 20 kg e 40 kg.
73Gesso
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No Brasil, o gesso é um material relativamente escasso. As reservas na-
cionais conhecidas de gesso natural são suficientes para atender ao consumo 
interno nos níveis atuais por cerca de 1000 anos, porém, a má distribuição 
geológica dos depósitos, restritos a Região Nordeste e as enormes proporções 
de rejeitos industriais da fabricação do ácido fosfórico no Sul e Sudeste do 
país, motivaram a industrialização do fosfogesso ou gesso sintético, a partir de 
1975. As principais jazidas economicamente exploradas encontram-se: 
a) Na Serra de Araripina, em região confrontante dos estados do Ceará, 
Pernambuco e Piauí.
b) Na região de Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte.
c) Nas regiões de Codó, Balsas e Carolina, no Estado do Maranhão.
Você sabia que o uso do gesso se tornou obrigatório nas construções na França, pelo 
Rei Luis XIV (conhecido como Rei Sol) em 1667, devido ao incêndio que destruiu a 
cidade de Londres no ano anterior? A partir do decreto promulgado pelo rei francês, 
as estruturas das casas, que na época eram normalmente feitas em madeira, passaram 
a ser revestidas com gesso, para protegê-las do fogo. Com isso, o uso do gesso na 
construção civil aumentou ainda mais.
O uso do gesso na construção civil é conveniente devido às seguintes 
propriedades:
  Facilidade de moldagem, o que o faz um material excelente para fabrica-
ção de ornamentos utilizados como acabamentos e efeitos decorativos.
  Ótima aparência: o gesso depois de endurecido apresenta superfície 
lisa e branca, dando ótimo acabamento, tanto em revestimentos de 
argamassa como em painéis ou adornos. Os revestimentos em gesso 
eliminam a necessidade de massa corrida na pintura, que precisa ser 
aplicada nos revestimentos com argamassa convencional.
  Boas propriedades térmicas, acústicas e impermeabilidade do ar, sendo 
um excelente isolante contra propagação de fogo.
  Boa aderência a tijolos, concreto, pedra e ferro, podendo ser utilizado 
como revestimento de paredes de alvenaria sem necessidade de aplicação 
de chapisco, necessário para as argamassas convencionais. Entretanto, 
Materiais de construção74
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sua espessura deve ser pequena, exigindo paredes ou tetos regularizados. 
Por outro lado, não possui boa aderência a superfícies de madeira e é 
desaconselhável seu uso em superfícies metálicas, pelo risco de corrosão.
  Produtividade elevada: a aplicação dos revestimentos em gesso é mais 
rápida e fácil do que a das argamassas convencionais e seu tempo de 
cura é menor, fazendo com que se possa iniciar a pintura mais cedo.
Figura 1. Revestimento em gesso.
Fonte: BaLL LunLa / Shutterstock.com
Gesso como material de construção
O futuro da construção civil aponta para o uso cada vez frequente do gesso. 
Utilizado principalmente como material de acabamento em interiores, para 
obtenção de superfícies lisas, ele pode substituir a massa corrida e a massa 
fi na. Nesse caso, pode ser utilizado puro (apenas misturado com água) ou em 
misturas com areias, sob a forma de argamassas; porém, quando usado em 
revestimentos, a espessura da camada de gesso deve ser pequena (embora 
possa atingir até 2,0 cm, o ideal é em torno de 0,5 cm), pois espessuras ele-
vadas fazem ele trincar. O custo do revestimento em gesso é menor, quando 
comparado às argamassas convencionais mais a massa corrida.
75Gesso
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O gesso tem baixa resistência a choques, não devendo ser utilizado em áreas de 
tráfego intenso de pessoas ou cargas, como acontece, por exemplo, em áreas de 
circulação de prédios comerciais ou industriais. Seu uso é indicado para áreas internas 
residenciais ou de escritórios.
No Brasil, devido à relativa escassez, é pouco empregado como aglomerante 
e muito utilizado em fins ornamentais, como para a fabricação em larga escala 
de molduras, sancas e placas para forro. Em pregado no formato de placas 
também nas chamadas paredes leves ou drywall. Essas placas são utilizadas em 
forros, divisórias, para dar acabamento em uma parede de alvenaria bruta ou 
em mal esta do, ou para melhorar os índices de vedações térmicos ou acústicos 
do ambiente em que for empregado. 
Por ser um aglomerante aéreo, não se presta para a aplicação em ambientes 
externos devido à baixa resistência em presença da água. Pode, entretanto, 
ser usado em áreas internas úmidas, como banheiros, por exemplo, desde que 
convenientemente protegido.
O gesso corrói o aço, por isso, não se pode reforça-lo, a não ser com 
armaduras galvanizadas, fibras sintéticas, tecidos. O gesso é um isolante de 
tipo médio, podendo proteger a estrutura contra incêndios, absorvendo grande 
quantidade de calor.
Figura 2. Sancas e ornamentos em gesso.
Fonte: Roman Kosolapov / Shutterstock.com
Materiais de construção76
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Figura 3. Placas de gesso acartonado / drywall.
Fonte: Archideaphoto / Shutterstock.com
1. O limite de impurezas do gesso varia 
desde pequenas proporções até 
um limite máximo de: 
a) 6%.
b) 1%.
c) 0,1%.
d) 0%.
e) 2%.
2. No processo de fabricação do 
cimento o gesso é adicionado para:
a) aumentar sua resistência.
b) controlar o tempo de pega.
c) aumentar a resistência à água.
d) características estéticas.
e) reduzir o tempo de pega.
3. Assinale a alternativa correta a 
respeito do gesso: 
a) Pastas e argamassas de gesso 
não aderem a tijolos.
b) Pastas endurecidas com 
gesso não possuem 
propriedades acústicas.
c) Pastas endurecidas com 
gesso possuem excelente 
isolamento acústico.
d) Condutibilidade térmica 
das pastas endurecidas 
de gesso é alta.
e) Pastas endurecidas de gesso 
não aderem a pedras.
4. O gesso quando misturado com 
a água inicia seu processo de 
endurecimento em razão da 
formação de uma malha de cristais. 
Depois de iniciada a pega, ele 
continua a endurecer como os 
demais aglomerantes. Portanto é 
correto afirmar que: 
a) Temperatura e tempo de 
calcinação não influenciam 
no tempo da pega.
77GessoMateriais_construcao_U2_C02.indd 77Materiais_construcao_U2_C02.indd 77 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28
b) A finura não é um influenciador 
d o tempo de pega.
c) Presença de impurezas ou 
uso de aditivos influenciam 
no tempo de pega.
d) Presença de impurezas 
não influencia no tempo 
de pega do gesso.
e) Quantidade de água no 
amassamento não influencia 
no tempo de pega do gesso
5. A desidratação da gipsita através do 
processo de calcinação é realizada 
dentro de um limite de temperaturas 
e pressões de operação de 
cozimento conduzindo a formação 
de alguns sulfatos. Com relação 
aos sulfatos produzidos, é correto 
afirmar: 
a) Em temperaturas superiores 
a 300°C são produzidos 
duas variedades de sulfatos 
semi-hidratados.
b) Entre 100°C e 300°C são 
produzidas duas variedades 
de sulfato anidro solúvel, 
ambos não reidratam 
facilmente e são inertes.
c) O sulfato anidro insolúvel 
na presença de água não 
reidrata rapidamente.
d) O sulfato anidro insolúvel na 
presença de água reidrata 
rapidamente, produzindo 
o fenômeno chamado 
de pega do gesso.
e) Em temperaturas superiores 
a 300°C são produzidos 
duas variedades de 
sulfato anidro solúvel.
OLIVEIRA. H. M. Aglomerantes. In: BAUER, L.F.A (Org.). Materiais de construção I. 5. ed. 
Rio de Janeiro: LTC, 2008. P. 11-34
PETRUCCI, E. G. R. Materiais de construção. Porto Alegre: Globo, 1975. 
Leituras recomendadas
ARQUITETURA E CONSTRUÇÃO. São Paulo: Abril, 1985-
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12127:1991. Gesso para 
construção - Determinação das propriedades físicas do pó - Método de ensaio. Rio 
de Janeiro: ABNT, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12128:1991. Gesso para 
construção - Determinação das propriedades físicas da pasta - Método de ensaio. 
Rio de Janeiro: ABNT, 1991.
Materiais de construção78
Materiais_construcao_U2_C02.indd 78Materiais_construcao_U2_C02.indd 78 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12129:1991. Gesso para 
construção - Determinação das propriedades mecânicas - Método de ensaio. Rio 
de Janeiro: ABNT, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12130:1991. Gesso para 
construção - Determinação da água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio 
e anidrido sulfúrico - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12775:1992. Placas lisas 
de gesso para forro - Determinação das dimensões e propriedades físicas - Método 
de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1992.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13207:1994. Gesso para 
construção civil – Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 1994.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13867:1997. Revestimento 
interno de paredes e tetos com pasta de gesso - Materiais, preparo, aplicação e 
acabamento. Rio de Janeiro: ABNT, 1997.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14715-1:2010. Chapas de 
gesso para drywall Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14715-2:2010. Chapas de 
gesso para drywall Parte 2: Métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16382:2015. Placas de 
gesso para forro – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-1:2009. Sistemas 
construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executi-
vos para montagem Parte 1: Requisitos para sistemas usados como paredes. Rio de 
Janeiro: ABNT, 2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-2:2009. Sistemas 
construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executivos 
para montagem Parte 2: Requisitos para sistemas usados como forros. Rio de Janeiro: 
ABNT, 2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-3:2009. Sistemas 
construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executivos 
para montagem Parte 3: Requisitos para sistemas usados como revestimentos. Rio 
de Janeiro: ABNT 2009,.
FINESTRA/BRASIL. São Paulo: Arco Editorial, 1995-
SILVA, M. R. Materiais de construção. São Paulo: PINI, 1985.
TÉCHNE: REVISTA DE TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÃO. São Paulo: Pini, 1992-
79Gesso
Materiais_construcao_U2_C02.indd 79Materiais_construcao_U2_C02.indd 79 12/01/2017 14:56:2912/01/2017 14:56:29
 
Dica do professor
No vídeo você vai ver o aglomerante gesso, que é o produto de adição final no processo de 
fabricação do cimento, neste caso, sua função é regular o tempo de pega por ocasião das reações 
de hidratação. É encontrado sob as formas de gipsita hemiidratado ou bassanita e anidrita. Também 
é comum o uso do gesso proveniente da indústria de ácido fosfórico a partir da apatita.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/dbe6614d9003a8f90d748e703b4532f5
Exercícios
1) O limite de impurezas do gesso varia desde pequenas proporções até um limite máximo de: 
A) 6%.
B) 1%.
C) 0,1%.
D) 0%.
E) 2%.
2) No processo de fabricação do cimento o gesso é adicionado para: 
A) Aumentar sua resistência.
B) Controlar o tempo de pega.
C) Aumentar a resistência à água.
D) Características estéticas.
E) Reduzir o tempo de pega.
3) Assinale a alternativa correta a respeito do gesso: 
A) Pastas e argamassas de gesso não aderem a tijolos.
B) Pastas endurecidas com gesso não possuem propriedades acústicas.
C) Pastas endurecidas com gesso possuem excelente isolamento acústico.
D) Condutibilidade térmica das pastas endurecidas de gesso é alta.
E) Pastas endurecidas de gesso não aderem a pedras.
4) 
O gesso quando misturado com a água inicia seu processo de endurecimento em razão da 
formação de uma malha de cristais. Depois de iniciada a pega, ele continua a endurecer 
como os demais aglomerantes. Portanto é correto afirmar que: 
A) Temperatura e tempo de calcinação não influenciam no tempo da pega.
B) A finura não é um influenciador do tempo de pega.
C) Presença de impurezas ou uso de aditivos influenciam no tempo de pega.
D) Presença de impurezas não influencia no tempo de pega do gesso.
E) Quantidade de água no amassamento não influencia no tempo de pega do gesso.
5) A desidratação da gipsita através do processo de calcinação é realizada dentro de um limite 
de temperaturas e pressões de operação de cozimento conduzindo a formação de alguns 
sulfatos. Com relação aos sulfatos produzidos, é correto afirmar: 
A) Em temperaturas superiores a 300°C são produzidos duas variedades de sulfatos semi-
hidratados.
B) Entre 100°C e 300°C são produzidas duas variedades de sulfato anidro solúvel, ambos não 
reidratam facilmente e são inertes.
C) O sulfato anidro insolúvel na presença de água não reidrata rapidamente.
D) O sulfato anidro insolúvel na presença de água reidrata rapidamente, produzindo o fenômeno 
chamado de pega do gesso.
E) Em temperaturas superiores a 300°C são produzidos duas variedades de sulfato anidro 
solúvel.
Na prática
Acompanhe o exemplo de um material feito com gesso muito utilizado em forros e em paredes.
Chapas de gesso acartonado, ou comercialmente conhecido como dry wall, são chapas fabricadas 
por processo de laminação contínua de uma mistura de gesso, água e aditivos entre duas lâminas 
de cartão.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Revestuimento de paredes e teto em gesso
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/y1vk0MJxz28?rel=0
Materiais Cerâmicos – Propriedades
Apresentação
Os materiais cerâmicos são inorgânicos e não metálicos e consistem de elementos metálicos e 
ametálicos ligados por meio de ligações iônicas e/ou covalentes. Suas composições químicas e 
estruturais podem variarconsideravelmente. Sendo assim, as propriedades dos materiais cerâmicos 
também variam bastante devido às diferenças de suas ligações. 
Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar os materiais cerâmicos, suas estruturas e suas 
aplicações. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer as estruturas cristalinas cerâmicas.•
Descrever as propriedades mecânicas das cerâmicas e seus correspondentes mecanismos.•
Definir as propriedades térmicas das cerâmicas.•
Desafio
Suponha que você seja o responsável pela qualidade da empresa "Materiais Cerâmicos Ltda.", 
empresa muito conhecida pela qualidade no mercado.
 
 
Diante do ocorrido, você deve definir por aceitar ou rejeitar todo o lote. Justifique sua resposta.
Infográfico
De maneira geral, os materiais cerâmicos são rígidos e quebradiços e apresentam baixa resistência 
mecânica e ductilidade. Na maior parte, cerâmicas são ótimos isolantes elétricos e térmicos devido 
à ausência de elétrons de condução. Além disso, os materiais cerâmicos possuem alta temperatura 
de fusão e alta estabilidade química nos mais variados ambientes devido à estabilidade de suas 
fortes ligações químicas. Em função destas propriedades, os materiais cerâmicos são indispensáveis 
para muitas aplicações no campo da engenharia. Veja no infográfico as propriedades destes 
materiais.
 
Conteúdo do livro
De modo geral, a maioria dos materiais cerâmicos possuem baixas condutividades térmicas devido 
a suas fortes ligações iônico-covalentes e são bons isolantes térmicos. Devido à alta resistência 
térmica, materiais cerâmicos são usados como refratários, que são materiais que resistem à ação de 
ambientes quentes, tanto líquidos quanto gasosos.
Refratários são largamente usados pelas indústrias metalúrgica, química, cerâmica e vítrea.
Para aprofundar ainda mais seu conhecimento, acompanhe o capítulo Materiais 
Cerâmicos: Propriedades do livro Materiais de Construção que norteia as discussões presentes 
nesta Unidade.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO
André Luis Abitante
Ederval de Souza Lisboa
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
A148m Abitante, André Luís.
Materiais de construção [recurso eletrônico] / 
André Luís Abitante, Ederval de Souza Lisboa. – 
Porto Alegre : SAGAH, 2017.
Editado como livro impresso em 2017.
ISBN 978-85-9502-009-2
1. Materiais de construção. I. Lisboa, Ederval de Souza. 
CDU 691
Livro_Materiais_construcao.indb IILivro_Materiais_construcao.indb II 12/01/2017 15:07:4812/01/2017 15:07:48
Materiais cerâmicos: 
propriedades
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 Reconhecer as estruturas cristalinas cerâmicas.
 Descrever as propriedades mecânicas das cerâmicas e seus mecanis-
mos correspondentes.
 Defi nir as propriedades térmicas das cerâmicas.
Introdução
Os materiais cerâmicos são inorgânicos, não metálicos e consistem de 
elementos metálicos e ametálicos ligados por meio de ligações iônicas 
e/ou covalentes. As composições químicas e estruturais desses mate-
riais podem variar de maneira considerável. Assim, as propriedades dos 
materiais cerâmicos também variam bastante devido às diferenças de 
suas ligações.
É muito importante, portanto, que você conheça os materiais cerâ-
micos, suas estruturas e suas aplicações, assunto que será tratado neste 
capítulo.
Argila para cerâmicas
Cerâmica é a pedra artifi cialmente obtida pela moldagem, secagem e cozedura 
de argilas ou misturas contendo argilas. A argila como material de construção 
começou a ser utilizada pela sua abundância, pelo custo reduzido e por ser um 
material que, na presença de água, pode ser moldado facilmente, secando e 
endurecendo na presença de calor. Além disso, o uso dos produtos cerâmicos 
produzidos a partir do cozimento das argi las surgiu da necessidade de um 
material similar às rochas nos locais onde havia a sua escassez.
Materiais_construcao_U1_C02.indd 27Materiais_construcao_U1_C02.indd 27 22/12/2016 14:30:0822/12/2016 14:30:08
A argila é um material constituído por compostos de silicatos e alumina 
hidratados. De acordo com Petrucci (1975), as diferentes espécies de argilas 
consideradas como puras são, na realidade, misturas de diferentes hidrossili-
catos de alumínio, denominados de materiais argilosos. Os materiais ar gilosos 
se diferenciam entre si pelas diferentes proporções de sílica, alumina e água 
em sua composição, além da estrutura molecular diferenciada. Os principais 
materiais argilosos de importância como material de construção são a caulinita, 
a montmorilonita e a ilita.
Silva (1985) e Petrucci (1975) apresentam as principais formas de classi-
ficação das argilas, segundo os critérios de estrutura dos minerais e emprego 
do material. De acordo com a estrutura do material, as argilas podem ser 
classificadas em: estrutura laminar e estrutura foliácela. As argilas de 
estrutura laminar têm seus minerais arranjados em lâminas e são as argilas 
utilizadas na fabricação dos produtos cerâmicos. Entre as argilas de estrutura 
laminar podemos destacar:
  Caulinita: são as argilas consideradas mais puras. Utilizadas na fabri-
cação de porcelanas, materiais refratários e em cerâmicas sanitárias.
  Montmorilonita: por ser um material absorvente é pouco utilizada 
sozinha. É aplicada em misturas às cauli nitas para corrigir a plasticidade.
  Micáceas: são muito utilizadas na fabricação de tijolos.
Quanto ao seu emprego, as argilas são classificadas da seguinte maneira:
  Fusíveis: são aquelas que se deformam a temperaturas menores de 
1200ºC. Utilizadas na fabricação de tijolos e telhas, grés, cimento, 
materiais sanitários.
  Infusíveis: são resistentes a temperaturas elevadas. Utilizadas para a 
fabricação de porcelanas.
  Refratárias: não deformam a temperaturas da ordem de 1500°C e 
possuem baixa condutibilidade térmica, sendo utilizadas para aplica-
ções em que o material deva resistir ao calor, como na construção e 
revestimentos de fornos.
Segundo Silva (1985) e Petrucci (1975), a argila apresenta algumas carac-
terísticas que explicam o seu comportamento como material de cons trução:
  Plasticidade: um material possui plasticidade quando se deforma sob a 
ação de uma força e mantém essa defor mação após cessar a força que a 
Materiais de construção28
Materiais_construcao_U1_C02.indd 28Materiais_construcao_U1_C02.indd 28 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
originou. A plasticidade das argilas é em função da quantidade de água 
presente no material. De acordo com Silva (1985), quanto mais água, 
até certo ponto, maior a plasticidade da argila e a partir desse ponto, se 
for adicionada mais água, a argila se torna um líquido viscoso. Quanto 
mais pura a argila, mais plás tica é a sua mistura com água e quanto 
maior a temperatura, menor a plasticidade, porque a quantidade de 
água é reduzida. Existem substâncias que aumentam esta plasticidade 
(carbonatos, hidróxidos, silicatos e oxalatos) ou as que diminuem (ar 
incorporado, detergentes, sabões, pó de minerais, areia e pó de cerâmica). 
Estas substâncias são usadas como aditivo para correções na fabricação 
da cerâmica. A plasticidade depende também do tamanho, formato e 
comportamento químico dos grãos.
  Ação do calor: nas argilas, a ação do calor pode ocasionar variação 
na densidade, porosidade, dureza, resistência, plasticidade, textura, 
condutibilidade térmica, desidratação e formação de novos compostos. 
As argilas cauliníticas perdem pouca água em temperaturas inferiores 
a 400°C, mas acima desta temperatura perdem água de constitui ção 
(água combinada quimicamente), modificando sua estrutura. As argilas 
em que predomina a montmorilonita perdem quase toda a água a 150°C 
e as micáceas a 100ºC, sendo que ambas começam a perder água de 
constitui ção a partir de 400°C.
  Retração e dilatação: De acordo com Silva (1985), a caulinita se 
dilata de modo regular, perdendoágua de amassa mento de 0°C a 
500°C e contrai-se em temperaturas de 500°C a 1.100°C. As argilas 
micáceas dilatam-se progressi vamente até 870°C, contraindo-se 
em seguida.
  Porosidade: é a relação entre o volume de poros e o volume total de 
material. Quanto maior a porosidade, maior a absorção de água e menor 
a massa específica, a condutibilidade térmica, a resistência mecânica 
e a resistência à abrasão. Quanto maior a comunicação entre os poros, 
maior é a permeabilidade; ou seja, a facilidade de líquidos e gases de 
circularem pelo material. A porosidade das argilas depende dos seus 
constituintes, da forma, tamanho e posição das partículas (argilas de 
grãos grossos são mais permeáveis que as de grãos finos) e dos processos 
de fabricação. A porosidade age diretamente na capacidade calorífica 
do material, já que em um poro a propagação do calor só é possível por 
radiação, ou seja, exemplificando, um forno revestido com material 
mais poroso (um refratário) pode ser aquecido e resfriado muito mais 
rapidamente e eficientemente.
29Materiais cerâmicos: propriedades
Materiais_construcao_U1_C02.indd 29Materiais_construcao_U1_C02.indd 29 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
  Composição e impurezas: alguns constituintes presentes nas ar-
gilas podem melhorar suas propriedades, enquanto alguns podem 
ocasionar defeitos aos produtos. Compostos de sílica e de alumínio 
fazem parte da constituição prin cipal das argilas. A sílica pode estar 
presente de maneira livre ou combinada. Quando livre, segundo Silva 
(1985) aumenta a brancura do produto cozido, diminui a plastici-
dade, reduz a retração, diminui a resistência à tração e à variação 
de temperatura e causa variações na refratariedade. Os compostos 
de alumínio diminuem o ponto de fusão e a plasticidade e aumen-
tam a resistência, a densidade e a impenetrabilidade do produto 
cozido. Compostos alcalinos e de ferro diminuem a plasticidade e 
a refratariedade, sendo que o último dá cor vermelha ao material. 
Compostos cálcicos desprendem calor e aumentam de volume, po-
dendo ocasionar rompimento da peça. A fim de eliminar ou reduzir 
as impurezas, a argila pode passar por processos de purificação. 
Esses processos podem ser de natureza física como uma lavagem 
ou peneiramento e de natureza química, que envolvem modificação 
na temperatura, combinação entre alguns compostos e inibição da 
atividade de outros.
A argila é encontrada abundantemente na natureza, nas margens dos rios e manguezais. 
É barata e fácil de manipular. É reciclável e se conserva ao longo dos anos somente 
exigindo um pouco de cuidado e umidade. 
A argila se origina da desagregação de rochas que comumente contém feldspato, 
por intemperismo. O intemperismo é a ação física e química do ambiente sobre as 
rochas. A ação química caracteriza-se pelo ataque químico que é feito, por exemplo, 
pelo ácido carbônico presente na atmosfera e outros elementos agressivos de chuvas 
e águas. A ação física se refere à erosão, aos vulcanismos, à pressão, à descompressão, 
entre outros. No final, parte da rocha é transformada e fragmentada em partículas 
muito pequenas, chamadas de argilo-minerais.
Materiais de construção30
Materiais_construcao_U1_C02.indd 30Materiais_construcao_U1_C02.indd 30 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
Estrutura cristalina das cerâmicas
Na fabricação dos materiais cerâmicos, os insumos são submetidos a altas 
temperaturas, resultando em reações termoquímicas que produzem as ligações 
atômicas no material. Os materiais cerâmicos são conhecidos por representarem 
uma classe de materiais com elevada dureza, alta fragilidade e resistência a 
temperaturas elevadas. Essas características estão diretamente ligadas à na-
tureza das ligações e arranjos que os átomos dos materiais cerâmicos exibem.
Esses materiais são definidos como substâncias inorgânicas e não-metálicas, 
e são constituídos por elementos metálicos e não-metálicos, unidos por meio 
de ligações iônicas ou covalentes.
Comparativamente aos metais, os materiais cerâmicos apresentam as 
seguintes características: 
  São péssimos transmissores de calor e eletricidade.
  São resistentes à compressão, em geral, são cerca de 5 a 6 vezes supe-
riores à resistência à tração (os metais têm melhor resistência à tração).
  São química e termicamente mais estáveis.
  Exibem número elevado de fases (normalmente, os materiais metálicos 
são monofásicos ou bifásicos).
  Possuem alta fragilidade (o processo de deslizamento de planos atômicos 
é mais difícil que nos metais), baixa resistência a impactos.
Em comparação aos polímeros, os materiais cerâmicos: 
  Têm estabilidade térmica superior e resistência mecânica muito maior.
  Ambos não conduzem bem o calor e a eletricidade.
  Ambos exibem processo de cristalização difícil, resultado das comple-
xidades estruturais nesses dois tipos de material.
A estrutura dos materiais cerâmicos pode ser formada por um número 
elevado de átomos com diferentes funções, e é determinada pela natureza 
das ligações atômicas presentes, bem como das características dos elementos 
envolvidos em tais ligações. Na maioria dos materiais cerâmicos, a estrutura 
é o resultado da quantidade relativa de ligações iônicas e covalentes presentes 
(veja no Quadro 1), cujas parcelas dependem basicamente da eletronegatividade 
dos átomos envolvidos.
31Materiais cerâmicos: propriedades
Materiais_construcao_U1_C02.indd 31Materiais_construcao_U1_C02.indd 31 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
Composto 
cerâmico Átomos Eletronegatividades
% de 
caráter 
iônico
% de 
caráter 
covalente
MgO Mg – O 1,2 – 3,5 = – 2,3 73 27
Al2O3 Al – O 1,5 – 3,5 = – 2,0 63 37
SiO2 Si – O 1,8 – 3,5 = –1,7 51 49
Si3N4 Si – N 1,8 – 3,0 = –1,2 30 70
SiC Si – C 1,8 – 2,5 = – 0,7 11 89
 Quadro 1. Caráter iônico para diferentes materiais cerâmicos. 
O caráter iônico ou covalente define, em parte, o tipo de estrutura que o 
composto cerâmico exibe. Na maioria dos compostos cerâmicos o caráter iônico 
é predominante. Como os sólidos iônicos exibem tendência de formar estruturas 
altamente compactas, o limite de tal compactação é dado pela relação entre 
os raios iônicos dos íons envolvidos, como também pelo balanço eletrostático 
entre eles. Além disso, para que a ligação iônica aconteça é necessário que os 
cátions e ânions estejam em contato.
No composto iônico o número de ânions em contato com um cátion é 
definido como número de coordenação (NC). Para os materiais com ligações 
iônicas, o fator que exerce influência fundamental, além do eletroquímico, 
está ligado às relações geométricas entre os íons envolvidos: 
  Se os íons são iguais, o NC será igual a 12 (estruturas CFC – cúbica de 
face centrada – ou HC – hexagonal compacta).
  Se os íons são diferentes, o NC dependerá da relação entre seus raios, 
r/R, onde r é o raio do cátion e R o raio do ânion.
  Existe uma relação ideal (r/R)ideal, onde o ajuste geométrico é perfeito 
(veja no Quadro 2);
Materiais de construção32
Materiais_construcao_U1_C02.indd 32Materiais_construcao_U1_C02.indd 32 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
NC (r/R)ideal
3 0,155
4 0,225
6 0,414
8 0,732
12 1,00
 Quadro 2. Números de coordenação para relação ideal entre raios iônicos. 
Geralmente, os ânions são maiores que os cátions (veja no Quadro 3). Este 
fato está relacionado à força que o núcleo exerce na eletrosfera: com a perda 
de elétrons (gerando cátions), os elétrons restantes são atraídos em direção 
ao núcleo de maneira mais forte, o que reduz o raio iônico; com o ganho de 
elétrons (gerando ânions) o raio iônico aumenta.
Cátion
Raio iônico 
(nm) Ânion
Raio iônico 
(nm)
Cs+ 0,170 Br- 0,196
K+ 0,138 CI- 0,181
Na+ 0,098 F- 0,133
Ni2+ 0,069 I- 0,220
Mg2+ 0,072 S2- 0,184
Mn2+ 0,067 O2- 0,140
 Quadro 3. Raios de cátions e ânions. 
As principais estruturas cristalinas dos metais são ocupadas parcialmente 
por átomos. Como a estrutura cerâmica exibe tendência à alta compactação, 
conformecitado anteriormente, os arranjos cristalinos podem ser assumidos 
33Materiais cerâmicos: propriedades
Materiais_construcao_U1_C02.indd 33Materiais_construcao_U1_C02.indd 33 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
por compostos iônicos, desde que os ânions (de maior tamanho) estejam 
situados nas posições originais da rede e os cátions (de menor tamanho) nos 
seus interstícios.
Estruturas cerâmicas “AX”
Em função da forma de ocupação da estrutura, os compostos cerâmicos sim-
ples, denominados AX, onde A representa um cátion e X um ânion, podem 
apresentar as seguintes estruturas: estrutura do NaCl, estrutura do CsCl e 
estrutura do ZnS. 
  Estrutura do NaCl (cloreto de sódio) Neste tipo de estrutura, existe 
um número equivalente de cátions e ânions. O NC (obtido da relação 
r/R = 0,564, maior que 0,414 e menor que 0,732) é igual a 6. Como o 
número de cátions é igual ao de ânions, o NC é igual para ambos os 
íons. A estrutura desse composto é gerada a partir de um arranjo CFC 
dos ânions, tendo em seus interstícios, os cátions. Exemplos: NaCl, 
MgO, MnS e o LiF.
  Estrutura do CsCl (cloreto de césio) Esse tipo de estrutura, também 
é formada por um número equivalente de cátions e ânions. O NC nesse 
caso (r = 0,170 nm e R = 0,181 nm, r/R = 0,939) é igual a 8. A estrutura 
desse composto é gerada a partir de um arranjo CS dos ânions, tendo 
em seus interstícios, os cátions. A troca de posições dos ânions e dos 
cátions não conduz a qualquer alteração do arranjo iônico.
  Estrutura do ZnS (sulfeto de zinco) Nessa estrutura o composto ZnS 
tem estrutura formada a partir de um arranjo CFC do enxofre com o Zn 
ocupando interstícios tetraédricos. O caráter das ligações é altamente 
covalente. Além do ZnS, os compostos que exibem este tipo de arranjo 
são: ZnTe e SiC.
Figura 1. Estruturas cristalinas cúbicas do tipo “AX”.
Materiais de construção34
Materiais_construcao_U1_C02.indd 34Materiais_construcao_U1_C02.indd 34 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
Estrutura cerâmicas “AnXm”
Além dos cristais simples do tipo AX, alguns cristais do tipo AnXm podem ser 
facilmente previstos. Dos cristais AnXm, os mais simples são do tipo AX2. O 
número de cátions e ânions é diferente devido à necessidade de um balanço 
de cargas, o que resulta em dois ânions para cada cátion:
  Estrutura do CaF2 (fluorita) Esse composto forma uma estrutura 
relativamente simples em que os ânions exibem o arranjo CS e os 
cátions ocupam posições intersticiais. O NC é agora diferente para o 
cátion e para o ânion. Para os íons do “Ca”, o NC é igual a 8, enquanto 
para os íons do “F” é de 4.
Para evitar a propagação de trincas já existentes são desejáveis:
1. Alto módulo de elasticidade, diminuindo o nível de energia elástica armazenada.
2. Baixa resistência mecânica, para que as tensões sejam aliviadas pela formação 
de trincas.
3. Alto valor da razão (coeficiente) de Poisson.
4. Maior número de trincas com pequeno comprimento (microtrincamento).
Obtenção das cerâmicas e suas características
De uma maneira geral, para a fabricação de tijolos, telhas, lajotas, ladrilhos, 
peças sanitárias e outras cerâmicas, observam-se as seguintes fases: 
a) Extração de argila e composição: normalmente a argila vermelha, 
extraída em laterais de rios ou barrancos, é utilizada para tijolos, te-
lhas, lajotas e ladrilhos. As argilas claras, tipo caulim, utilizadas para 
azulejos, porcelanas, etc.
b) Preparo da matéria prima: constitui-se nas misturas e na maceração 
das argilas, para eliminação de nódulos que comprometeriam a quali-
dade do produto final. Nas pequenas olarias, de trabalhos manuais, essa 
maceração é feita de maneira rudimentar com um moinho de tração 
35Materiais cerâmicos: propriedades
Materiais_construcao_U1_C02.indd 35Materiais_construcao_U1_C02.indd 35 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
animal. Nas olarias de telhas, o equipamento utilizado é chamado 
“maromba”.
c) Moldagem: é diferente para os diversos produtos cerâmicos. Com pasta 
seca ou semi-seca (4 a 10% de água) molda-se com prensas (azulejos, 
pisos, tijolos e telhas). Com pasta plástica consistente (20 a 35% de 
água) molda-se em formas de madeira ou torno de oleiro (vasos, potes, 
etc.). Com pasta fluida (30 a 50% de água) molda-se em formas porosas 
de gesso e, depois de seca, a peça descola desta (porcelanas, louças 
sanitárias e peças de formato complexo).
d) Secagem: se a cerâmica for úmida para o forno aparecem tensões in-
ternas e o consequente fendilhamento. Um tijolo, por exemplo, contém 
cerca de 1 kg de água após a moldagem, e a secagem é feita ao ar livre e 
leva de 3 a 6 semanas, em pequenas olarias. Nas olarias maiores pode-se 
utilizar a secagem por ar quente-úmido e por radiação infravermelha, 
o que dá um controle rigoroso dessa fase, com custo elevado.
e) Cozimento: é a fase final do processo produtivo da cerâmica. Nas 
pequenas olarias os fornos são à lenha, onde os materiais crus são 
colocados manualmente (empilhados). Como a lenha é posta na parte 
inferior, obtém-se geralmente, tijolos supercozidos nas primeiras ca-
madas, bons tijolos nas fiadas intermediárias e tijolos quase crus nas 
superiores. Os outros tipos de fornos têm produtos mais satisfatórios 
porque são contínuos, isto é, os materiais entram sobre vagonetes e 
recebem toda a caloria do processo.
f) Esfriamento: Nesta fase o único cuidado é evitar um resfriamento 
muito brusco, que pode fendilhar a peça pela rápida retração.
Depois de produzidos, para avaliação da resistência mecânica de um ce-
râmico, prefere-se sempre um ensaio de flexão. Não ocorre através de tração 
por três motivos básicos:
  É difícil preparar e testar amostras que tenham a geometria exigida.
  É difícil prender e testar materiais frágeis sem fraturá-los.
  As cerâmicas falham após uma deformação de aproximadamente 0,1%, 
o que exige que as amostras sejam perfeitamente alinhadas, com o 
objetivo de evitar a presença de tensões de dobramento ou flexão, as 
quais não são facilmente calculadas.
Para produtos com boa tenacidade (difícil de partir), por exemplo, deve-
-se fabricar peças com menos porosidade, com tamanhos menores de grãos, 
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acrescentar-se uma segunda fase (ex. adição de ZrO2 em uma matriz de Al2O3) 
e/ou introduzir microtrincamentos na estrutura.
Em uso, os materiais podem fadigar (propagação de trincas até a fratura) 
mecânica, térmica e estaticamente. Mecanicamente principalmente devido 
ao rompimento das ligações iônicas e covalentes, pela falta de plasticidade 
(após o cozimento) e aplicação de cargas cíclicas. Termicamente quando o 
corpo sólido é aquecido e resfriado, não de forma brusca, o que caracteriza 
o chamado “choque térmico”. Estaticamente é o rompimento do material 
sob um estado de tensões constante, durante um certo tempo, em ambientes 
úmidos.
A fluência ‒ deformação permanente que ocorre com os materiais ao serem 
submetidos à tensão constante e temperaturas altas ‒ nos cerâmicos ocorre, 
em geral, em temperaturas mais elevadas quando comparadas com metais.
Tijolos e telhas 
a) Tijolo comum (maciço): conforme a qualidade da argila e o cozimento, 
apresenta resistência à compressão entre 5 kgf/cm² e 120 kgf/cm², 
geralmente 30 kgf/cm². Nas pequenas olarias a moldagem é manual, 
em formas de madeira umedecidas, nas quais se passa leve camada de 
areia, para o barro não aderir, enche-se as formas e soca-se com os 
dedos, arrasa-se com arame e régua de madeira e debruça-se o tijolo 
sobre tábuas, para a secagem. A cerâmica moldada, quando crua, tem 
o nome de adobe. As olarias de maior porte já contam com máquinas 
que fabricam o tijolo por prensagem ou por extrusão. Diferenças con-
sideráveis de tamanho e cor denotam desuniformidade da argila ou do 
cozimento. Ao se percutir dois tijolos, deve aparecer um som limpo, 
característico de bom cozimento; um som cavo,chocho, indica peça 
crua, e som agudo sugere peça supercozida, o que nem sempre é dese-
jável, pois dificulta a execução das instalações elétricas e hidráulicas 
pela dificuldade de corte. A uniformidade de peso denota igualdade da 
mistura em todas as peças e também igual teor de umidade presente. 
Ao cortar-se o tijolo com a colher de pedreiro, deve surgir fratura plana, 
reta, indício de uniformidade, e cor uniforme da crosta ao meio, sem 
mancha central que indica mau cozimento. A ABNT NBR 8041:1983 
estabelece as medidas 190 x 90 x 57mm e 190 x 90 x 90 mm, no en-
tanto devido ao desconhecimento e/ou tradição, tijolos de diferentes 
tamanhos são encontrados.
37Materiais cerâmicos: propriedades
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Figura 2. Tijolo cerâmico maciço.
Fonte: bogdanhoda / Shutterstock.com
 
b) Tijolo furado: são fabricados por extrusão. A maromba expulsa o barro 
através de uma boquilha que dá o tamanho e configuração do bloco. 
A outra dimensão, espessura do bloco, vai ser definida no corte, que é 
feito por arame. Normalmente, dessa forma, a fabricação é contínua com 
intervalos para o corte e retirada para secagem. As medidas comerciais 
mais comuns são 90 x 190 x 190 mm (tijolo baiano) e 140 x 190 x 390 mm 
(bloco vedação ou estrutural). A alvenaria feita com bloco vedação 90 
mm resiste a 105 minutos de fogo e a estrutural de 140 mm, 175 minutos. 
Esta, revestida nas duas faces, apresenta isolamento acústico de 42 dB.
c) Telhas cerâmicas: são basicamente de dois tipos: as planas e as curvas. 
Nas planas destaca-se a “francesa” e a de “escamas”, que é uma placa. 
Entre as curvas são comuns a “capa-canal”, a “romana”, a “portuguesa” 
e a “italiana”. Devido à relativa facilidade de se modificar a fabricação, 
surge, de vez em quando, algum outro tipo de telha, do qual você ficar 
atento para a qualidade, estudando as possibilidades de utilização, 
impermeabilidade, encaixe, etc. As telhas devem apresentar absorção 
máxima de 20%, não podem permitir a percolação e nem vazamentos 
nos encaixes. Elas admitem variação dimensional de +/-2% e empena-
mento máximo de 5 mm. Quando percutir duas telhas, deve haver som 
metálico. Uma telha francesa pesa cerca de 2,5 kg e deve ser aplicada 
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com declividade de 32 a 40% e utilizar-se 15 peças por m². Quando 
o projeto exige inclinação maior, a olaria deve produzir com furo no 
encaixe para permitir a amarração, o que se faz com arame e cobre. 
As telhas curvas devem ter as mesmas características do barro das 
planas, declividade de 30 a 40% e utiliza-se cerca de 16 peças por m².
Cerâmicos e polímeros não apresentam elétrons livres (que absorvem fótons de luz) e 
podem ser transparentes à luz visível. Fenômenos importantes: refração, transmissão, 
reflexão e absorção.
Azulejos e afins
Os azulejos são obtidos a partir de uma mistura de argilas, caulins, areia e 
outros minerais (feldspato, quartzo, calcário, talco), prensando em moldes 
metálicos, queimada a mais de 900 ºC e esmaltada numa das faces pela fusão 
de um esmalte, geralmente em segunda queima. Sua fabricação difere um 
pouco das demais cerâmicas pois apresentam mais algumas etapas: atomização, 
prensagem, primeiro cozimento, esmaltação e segunda queima.
Características técnicas previstas em norma 
a) Variação das dimensões: é o desvio, em percentual, das dimensões 
de cada peça em relação à média do lote.
b) Qualidade de superfície e tonalidade: 95% das peças presentes numa 
caixa devem pertencer à qualidade especificada na embalagem. Na 
fábrica a classificação é feita visualmente num conjunto de peças coloca-
das num painel devidamente iluminado, como o observador a: 
 ■ 1 metro de distância – sem defeitos visíveis = classe A
 ■ 1 metro de distância – com defeitos visíveis = classe B
 ■ 3 metros de distância – com defeitos visíveis = classe C 
c) Absorção de água: é o percentual de água absorvida pela peça em peso 
quando imersa em água em ebulição por duas horas. É fundamental 
que você conheça dessa propriedade para sabermos o comportamento 
39Materiais cerâmicos: propriedades
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da argamassa, bem como a conveniência ou não no local de utilização 
de determinado produto.
d) Dilatação térmica linear: o coeficiente de dilatação térmica linear é 
o aumento de dimensão que ocorre em cada milímetro de um corpo de 
prova quando a temperatura aumenta 1 ºC. Em função desta propriedade 
e pela diferença entre a cerâmica e a argamassa, não se recomenda o 
assentamento com junta seca.
e) Resistência ao gretamento: gretamento são microfissuras na superfície 
da peça, que parecem teias e prejudicam a aparência e comprometem 
a impermeabilidade.
f) Resistência a ataque químico: os ensaios são feitos com solução de 
azul de metileno e permanganato de potássio para saber da resistência a 
agentes que provocam manchas. Para ensaiar a resistência aos produtos 
domésticos de limpeza e aditivos de piscinas, você deve usar como 
reagentes o ácido cítrico a 10%, entre outros, por 6 horas. Para testar 
à ação de ácidos e bases você deve usar soluções de ácido clorídrico e 
hidróxido de potássio a 3%, por 7 dias.
g) Resistência à abrasão: é importantíssimo para que você possa definir 
o material de acordo com a utilização. A tabela seguinte apresenta uma 
classificação aproximada, baseada no método PEI – Porcelam Enamel 
Institute e é orientativa:
PEI 0 100 Não são recomendados para pisos.
PEI I 150 Pavimentos onde se caminha descalço ou 
com sapato de sola macia, sem ligações para 
o exterior (banheiros, dormitórios, etc.).
PEI II 600 Pavimentos onde se caminha com 
sapatos normais (salas residenciais).
PEI III 1.500 Ambientes onde se caminha com 
sapatos com pequena quantidade de 
pó abrasivo (cozinhas, varandas).
PEI IV Até 12.000 Pavimentos onde se caminha com 
algum abrasivo, mas não muito 
severo (entradas, halls, lojas).
PEI V Acima de 12.000 Pavimentos sujeitos a circulação severa (áreas 
públicas, shoppings, aeroportos, lojas).
 Quadro 4. Utilização específica dos pisos. 
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1. Assinale alternativa correta a 
respeito da condutividade térmica 
dos materiais cerâmicos:
a) Íons em solução sólida 
aumentam acentuadamente 
a condutividade térmica.
b) Fases amorfas são melhores 
condutoras que cerâmicas 
cristalinas de igual 
composição química.
c) Poros diminuem a condutividade 
térmica de cerâmicos.
d) Poros aumentam a 
condutividade térmica 
de cerâmico.
e) Forma e orientação de 
grãos não causam impacto 
na condutividade térmica 
dos materiais cerâmicos.
2. A avaliação da resistência 
mecânica de um cerâmico é 
medida através do ensaio de:
a) tração.
b) ensaio de flexão.
c) ensaio fadiga.
d) choque térmico.
e) compressão.
3. Para que ocorra o aumento 
da tenacidade dos materiais 
cerâmicos deve-se:
a) diminuir a porosidade.
b) aumentar o tamanho do grão.
c) evitar segunda fase.
d) aumentar a porosidade.
e) redução dos microtrincamentos.
4. Definimos fadiga térmica dos 
materiais cerâmicos como: 
a) colapso que acontece nas 
cerâmicas quando submetidas 
sucessivas vezes a cargas altas.
b) corpo sólido aquecido e 
posteriormente resfriado.
c) rompimento do material 
cerâmico em um estado de 
tensão constante durante 
período de tempo em 
ambientes úmidos.
d) variação brusca de temperatura.
e) deformação permanente 
que ocorre com os materiais 
ao ser em submetidos 
à tensão constante e à 
temperatura elevada.
5. Assinale alternativa que 
contenha um material que inclua 
substância capaz de reduzir a 
plasticidade das argilas: 
a) Carbonatos.
b) Hidróxidos.
c) Oxalatos.d) Silicatos.
e) Detergentes.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8041:1983. Tijolo maciço 
cerâmico para alvenaria - Forma e dimensões – Padronização. Rio de Janeiro: ABNT, 
1983.
41Materiais cerâmicos: propriedades
Materiais_construcao_U1_C02.indd 41Materiais_construcao_U1_C02.indd 41 22/12/2016 14:30:0922/12/2016 14:30:09
PETRUCCI, E. G. R. Materiais de construção. Porto Alegre: Globo, 1975. 
SILVA, M. R. Materiais de construção. São Paulo: PINI, 1985.
Leituras recomendadas
ASKELAND, D. R.; PHULÉ, P. P. The science and engineering of materials. 4th ed. Boston: 
Thomson Learning, 2003. 
CALLISTER JR., W. D. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 5. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2002. 
CARAM JR., R. Estrutura e propriedades dos materiais. Campinas: UNICAMP, 2000. Apos-
tilha de aula.
SMITH, W. F. Princípios de ciência e engenharia de materiais. 3rd ed. New York: McGraw-
-Hill, 1998. 
VAN VLACK, L.H. Princípios de ciência dos materiais. 3. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1977.
Materiais de construção42
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Dica do professor
O processamento dos materiais cerâmicos envolve a aglomeração, partículas de pequena 
granulometria por uma variedade de métodos nos estados líquidos, seco ou plástico. Após o 
processo de formação, os materiais cerâmicos passam por tratamento térmico por sinterização ou 
vitrificação.
Acompanhe no vídeo como é bastante extensa a variação das propriedades dos materiais 
cerâmicos, pois o caminho do processo produtivo dita as propriedades do material final.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
 
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/f2ce177170f426551f1004c61ac2d43e
Exercícios
1) Assinale alternativa correta a respeito da condutividade térmica dos materiais cerâmicos:
A) Íons em solução sólida aumentam acentuadamente a condutividade térmica.
B) Fases amorfas são melhores condutoras que cerâmicas cristalinas de igual composição 
química.
C) Poros diminuem a condutividade térmica de cerâmicos.
D) Poros aumentam a condutividade térmica de cerâmico.
E) Forma e orientação de grãos não causam impacto na condutividade térmica dos materiais 
cerâmicos.
2) A avaliação da resistência mecânica de um cerâmico é medida através do ensaio de: 
A) Tração.
B) Ensaio de flexão.
C) Ensaio fadiga.
D) Choque térmico.
E) Compressão.
3) Para que ocorra o aumento da tenacidade dos materiais cerâmicos deve-se: 
A) Diminuir a porosidade.
B) Aumentar o tamanho do grão.
C) Evitar segunda fase.
D) Aumentar a porosidade.
E) Redução dos microtrincamentos.
4) Definimos fadiga térmica dos materiais cerâmicos como: 
A) Colapso que acontece nas cerâmicas quando submetidas sucessivas vezes a cargas altas.
B) Corpo sólido aquecido e posteriormente resfriado.
C) Rompimento do material cerâmico em um estado de tensão constante durante período de 
tempo em ambientes úmidos.
D) Variação brusca de temperatura.
E) Deformação permanente que ocorre com os materiais ao serem submetidos à tensão 
constante e à temperatura elevada.
5) Assinale alternativa que contenha um material que inclua substâncias capaz de reduzir a 
plasticidade das argilas: 
A) Carbonatos.
B) Hidróxidos.
C) Oxalatos.
D) Silicatos.
E) Detergentes.
Na prática
Veja um exemplo de isolante térmico que não possui característica refratária e é muito presente em 
nosso cotidiano.
Você deve saber que os materiais cerâmicos caracterizam-se por serem bons isolantes elétricos e 
térmicos devido à ausência de elétrons de condução. Em função destas propriedades, muitas 
cerâmicas são usadas para isolamento elétrico e refratários na Engenharia Civil.
 
O grupo dos materiais refratários compreende uma vasta gama de produtos, que têm como 
finalidade suportar temperaturas elevadas nas condições específicas de processo e de operação, 
em que podem ocorrer esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de temperatura e 
outras solicitações.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Limite de Plasticidade
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Limites de Liquidez e Plasticidade
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Limite de Liquidez
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Cerâmica - vida moderna, edifícios modernos
https://www.youtube.com/embed/voyfCB9wsiU?rel=0
https://www.youtube.com/embed/lJaxegudEwA?rel=0
https://www.youtube.com/embed/1N_jc014LH0?rel=0
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/aaKTOGqcAGs?rel=0
Materiais cerâmicos 
Apresentação
Chamam-se cerâmicas as pedras artificiais cuja obtenção se dá através da moldagem, secagem e 
cozedura de argilas ou das misturas dessas. A principal fonte de matéria-prima das cerâmicas é a 
argila, que fica aglutinada por uma pequena quantidade de vidro oriundo da ação do calor de 
cocção sobre os compostos de argila. 
Nesta Unidade de Aprendizagem você vai conhecer os materiais cerâmicos, suas aplicações e suas 
principais matérias-primas. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir materiais cerâmicos.•
Listar aplicações dos materiais cerâmicos.•
Elencar as principais matérias-primas dos materiais cerâmicos.•
Desafio
Suponha que você seja o profissional responsável pela logística do recebimento de materiais para 
um grande canteiro de obras.
Você sabe que o recebimento de materiais de construção é uma etapa muito importante e grandes 
lotes recebidos na obra requerem uma série de verificações.
 
Com base no resultado obtido, opte pelo recebimento ou recusa do lote. Justifique sua escolha.
Infográfico
A argila é utilizada como material de construção e sua aplicação iniciou-se em função de sua 
abundância, baixo custo e por sua trabalhabilidade, que, na presença de água, pode ser moldado 
facilmente, secando e endurecendo na presença de calor. Observe no infográfico a composição das 
cerâmicas tradicionais.
Conteúdo do livro
Cerâmicas tradicionais são feitas a partir de três componentes básicos: argila, sílica (sílex) e 
feldspato. A argila consiste principalmente de silicatos hidratados de alumínio ( Al2O3.SiO2.H2O) 
com pequenas quantidades de outros óxidos como TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O e K2O. Nas 
cerâmicas tradicionais a argila traz propriedades que facilitam o trato com o material antes do 
cozimento de endurecimento e constitui a maior parte do material que compõe o corpo.
Acompanhe um trecho do livro "Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais", a partir do 
título Cerâmicas tradicionais até o final do item Zircônia.
Boa leitura.
FUNDAMENTOS 
DE ENGENHARIA
e Ciência
dos Materiais 
William F. SMITH
Javad HASHEMI
S663f Smith, William F.
 Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais 
 [recurso eletrônico] / William F. Smith, Javad Hashemi ; 
 tradução: Necesio Gomes Costa, Ricardo Dias Martins de 
 Carvalho, Mírian de Lourdes Noronha Motta Melo. – 5. ed. 
 – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : AMGH, 2012.
 Editado também como livro impresso em 2012.
 ISBN 978-85-8055-115-0
 1. Engenharia. 2. Ciência dos materiais. I. Hashemi, 
 Javad. II. Título. 
CDU 62
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052
424 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
11.5 ceRâmicAs tRAdiciOnAis e de engenhARiA
11.5.1 cerâmicas tradicionais
Cerâmicas tradicionais são feitas a partir de três componentes básicos: argila, sílica (sílex) e feldspato. 
A argila consiste principalmente de silicatos hidratados de alumínio (Al2O3.SiO2.H2O) com 
pequenas quantidade deoutros óxidos como TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O e K2O. A Tabela 11.4 lista 
as compo-sições químicas de diversas argilas industriais. 
A argila nas cerâmicas tradicionais confere propriedades que facilitam o trato com o material antes do 
cozimento de endurecimento, e constitui a maior parte do material que compõe o corpo. A sílica 
(SiO2), também chamada de sílex ou quartzo, possui uma alta temperatura de fusão e é o componente 
refratário das cerâmicas tradicionais. Feldspato de potassa (potássio), que possui a composição básica 
K2O.Al2O3.6SiO2, apresenta uma baixa temperatura de fusão e cria o vidro quando a mistura cerâmica 
é cozida. Ele une os componentes refratários.
tabela 11.4 
Composições químicas de algumas argilas.
% em peso da maioria dos óxidos perda de 
igniçãotipo da cerâmica al2o3 Sio2 Fe2o3 tio2 Cao Mgo na2o K2o H2o
Caulina 37,4 45,5 1,68 1,30 0,004 0,03 0,011 0,005 13,9
Argila Tenn Ball 30,9 54,0 0,74 1,50 0,14 0,20 0,45 0,72 ... 11,4
Argila Ky. Ball 32,0 51,7 0,90 1,52 0,21 0,19 0,38 0,89 ... 12,3
Fonte: P.W. Lee, “Ceramics”, Reinhlod, 1961.
Capítulo 11  Cerâmica 425
Produtos de argila estrutural como tijolos de construção, tubulações de esgoto, telhas de dreno, 
telhas para telhado e porcelana para piso são feitos de argila natural, que contêm todos os três compo-
nentes básicos. Produtos de louça branca como porcelana elétrica, porcelana chinesa de jantar e louça 
sanitária são obtidos de componentes da argila, sílica e feldspato, para os quais a composição é controlada. 
A Tabela 11.5 lista as composições químicas de algumas louças brancas triaxiais. O termo “triaxial” 
é usado uma vez que há três materiais principais na sua composição.
Faixas de composições típicas para diferentes louças brancas são apresentadas no diagrama ternário 
sílica-leucita-mulita da Figura 11.30. As faixas de composição de algumas louças brancas são indicadas 
pelas áreas circundadas. 
As mudanças ocorridas na estrutura de corpos triaxiais durante o cozimento ainda não foram com-
pletamente explicadas devido a sua complexidade. A Tabela 11.6 é um resumo aproximado do que 
provavelmente ocorre durante o cozimento de um corpo de louça branca.
A Figura 11.31 é uma micrografia eletrônica da microestrutura de uma porcelana de isolamento elé-
trica. Conforme se observa nesta micrografia, a estrutura é bem heterogênea. Grandes grãos de quartzo 
são circundados por uma solução de contorno de vidro de sílica superior. Agulhas de mulita que cruzam 
os relictos de feldspato e as misturas refinadas de vidro-mulita estão presentes.
Porcelanas triaxiais são isoladores satisfatórios para usos em frequências de 60 Hz, mas em altas 
frequências, as perdas dielétricas se tornam muito altas. As consideráveis quantidades de álcalis de-
rivadas do feldspato, usadas como fluxo, aumentam a condutividade elétrica e as perdas dielétricas 
de porcelanas triaxiais. 
11.5.2 cerâmicas de engenharia
Em contraste com as cerâmicas tradicionais, que são principalmente constituídas de argila, as ce-
râmicas técnicas ou de engenharia são principalmente compostos puros ou quase puros de óxidos, 
carbetos ou nitretos. Algumas das importantes cerâmicas de engenharia são a alumina (Al2O3), ni-
treto de silício (Si3N4), carbeto de silício (SiC) e a zircônia (ZrO2), combinados com outros óxidos 
refratários. As temperaturas de fusão de algumas dessas cerâmicas estão listadas na Tabela 11.1, e as 
propriedades mecânicas de alguns desses materiais constam na Tabela 11.7. Uma breve descrição de 
algumas das propriedades, processos e aplicações de algumas cerâmicas importantes de engenharia 
são listadas na sequência.
tabela 11.5 
Algumas composições químicas triaxiais de louça branca.
tipo do corpo argila chinesa argila ball Feldspato Sílex outros
Porcelana dura 40 10 25 25
Louça de isolamento 
elétrico 27 14 26 33
Louça vítrea sanitária 30 20 34 18
Isolantes elétricos 23 25 34 18
Telha vítrea 26 30 32 12
Louça branca semivítrea 23 30 25 21
Ossos de china 25 ... 15 22
Cinzas de 38 
ossos
China hotel 31 10 22 35 2 CaCO3
Porcelana dentária 5 ... 95
Fonte: Extraído de W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 532.
426 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
y
Sílica
SiO21.713�
990�
1.100
1.140�
1.315�
1.600
Le
uc
ita
1.
20
0
Corundum
Mulita
1.
60
0
1.
50
0
1.
40
0
1.
30
0
1.588�
Feldspato
Utensílios de 
porcelana
Porcelana dentária
Cristobalita
Tridimita
Feldspato potássico
K2O�Al2O3�6SiO2
Leucita
K2O�Al2O3�4SiO2
Mulita
3Al2O3�2SiO2
Metacaolina
Al2O3�2SiO2
1.810�
Isoladores
elétricos
Porcelana dura,
semivitroso, cerâmica branca
Telha vítrea,
vaso sanitário
Figura 11.30 
Áreas das composições da louça branca triaxial mostradas do diagrama de equilíbrio de fase da sílica-leucita-mulita.
(W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 533.)
tabela 11.6 
História de vida de um corpo triaxial.
temperatura (°C) reações
Até 100 Perda da umidade
100 – 200 Remoção da água absorvida
450 Desidroxilação
500 Oxidação da matéria orgânica
573 Inversão do quartzo para a forma superior. Pequenos danos ao volume total
980 Formação de espinelas na argila; início do encolhimento
1.000 Formação da mutila primária
1.050 – 1.100 Vidro se forma do feldspato, mulita cresce, encolhimento continua
1.200 Mais vidro, mulita cresce, poros fechando, alguma solução de quartzo
1.250 60% de vidro, 21% mulita, 19% quartzo, poros ao mínimo
Fonte: F. Norton, “Elements of Ceramics”, 2. ed., Addison-Wesley, 1974, p. 140. 
Capítulo 11  Cerâmica 427
Alumina (Al2O3) A alumina foi originalmente desenvolvida para 
tubulações refratárias e cadinhos de alta pureza sob altas tempera-
turas, e atualmente possui uma utilização mais ampla. Um clássico 
exemplo da aplicação da alumina é no material do isolador de vela 
de ignição (Figura 11.24). Óxido de alumínio é geralmente poten-
cializado com óxido de magnésio, prensado a frio e sinterizado, 
produzindo o tipo de microestrutura apresentado na Figura 11.32. 
Note a uniformidade da estrutura do grão de alumina quando com-
parado a microestrutura da porcelana elétrica da Figura 11.31. A 
alumina é usada com frequência para aplicações elétricas de alta 
qualidade, nas quais se fazem necessárias a baixa perda dielétrica 
e a alta resistividade.
Nitrito de silício (Si3N4) De todas as cerâmicas de engenharia, o 
nitreto de silício possui, provavelmente, a combinação de proprie-
dades de engenharia mais útil. O Si3N4 se dissocia de forma signi-
ficativa a temperaturas acima de 1.800 °C e, portanto, não pode ser 
diretamente sinterizado. O Si3N4 pode ser processado pela ligação 
de reação na qual um compacto de pó de silício é nitretizado em um 
fluxo de gás nitrogênio. Este processo produz um Si3N4 microporo-
so com moderada resistência (Tabela 11.7). O Si3N4 mais resistente 
e não poroso é produzido pelo prensamento a quente com 1 a 5% de 
MgO. O Si3N4 tem sido explorado para o uso em peças de motores 
avançados (Figura 1.9a).
Carbeto de silício (SiC) O carbeto de silício é um tipo de carbeto 
duro e refratário, com incrível resistência a oxidação a altas temperaturas. Apesar de não ser um óxido, o 
SiC a altas temperaturas forma uma camada protetora de SiO2 junto ao corpo principal. O SiC pode ser 
sinterizado a 2.100 °C com 0,5 a 1% de B como produto auxiliar da sinterização. O SiC é comumente 
usado como reforço fibroso para matrizes metálicas e cerâmicas de materiais compósitos.
5 m
Figura 11.31 
Micrografia eletrônica de um isolante elétrico de porcelana 
(gravados 10 s, 0 °C, 40% HF, réplica de sílica.)
(S.T. Lundin, conforme mostrado em W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. 
Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 539.)
Figura 11.32 
Microestrutura do sinterizado, óxido de alumínio em pó potencializado com óxido de magnésio. A temperatura de 
sinterização foi de 1.700 °C. A microestrutura é quase livre de poros, contendoalguns somente entre os grãos. 
(Aumento de 500.)
(Cortesia de C. Greskovich and K.W. Lay.)
428 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
Zircônia (ZrO2) A zircônia pura é polimórfica e se transforma da estrutura tetragonal para monoclíni-
ca a aproximados 1.170 °C, acompanhada de expansão volumétrica, estando sujeita, portanto, a fratura. 
Contudo, combinando ZrO2 com outros óxidos refratários como o CaO, MgO e Y2O3, a estrutura cúbica 
pode ser estabilizada a temperatura ambiente e utilizada em algumas aplicações. Combinando ZrO2 
com 9% de MgO e usando tratamentos térmicos especiais, a zircônia parcialmente estabilizada pode ser 
produzida com alta resistência à fratura, o que levou a novas aplicações dessas cerâmicas. (Ver Seção 
11.6 de resistência a fratura de cerâmicas para mais detalhes.)
tabela 11.7 
Propriedades mecânicas de materiais cerâmicos de engenharia selecionados.
Material
densidade 
(g/cm³)
resistência à 
compressão
resistência à 
tração
resistência 
à flexão
resistência 
à fratura
Mpa ksi Mpa ksi Mpa ksi Mpa ksi
Al2O3 (99%) 3,85 2585 375 207 30 345 50 4 3,63
Si3N4 (prensado a 
quente) 3,19 3450 500 ... ... 690 100 6,6 5,99
Si3N4 (ligado por 
reação) 2,8 770 112 ... ... 255 37 3,6 3,27
SiC (sinterizado) 3,1 3860 560 170 25 550 80 4 2,63
ZrO2, 9% MgO (par-
cialmente estabilizado) 5,5 1860 270 ... ... 690 100 8+ 7,26+
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
Dica do professor
A característica estrutural dos materiais cerâmicos conferem a estas propriedades físicas como 
resistência ao ataque de produtos químicos, resistência à tração e à compressão e à elevada dureza. 
Acompanhe no vídeo a definição, tipos de materiais cerâmicos e sua principal composição química.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
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Exercícios
1) A principal matéria-prima dos materiais cerâmicos é: 
A) Rochas.
B) Calcários.
C) Argilas.
D) Seixos.
E) Material artificial.
2) Quanto ao seu emprego, as argilas infusíveis são bastante puras, não deformam à 
temperatura de 1.500ºC e têm baixo coeficiente de condutividade térmica. Assinale a 
alternativa que possua uma aplicação deste material: 
A) Vaso sanitário.
B) Revestimento de fornos.
C) Pia sanitária.
D) Telha.
E) Grés.
3) Assinale a alternativa que contenha um exemplo de cerâmica tradicional: 
A) Facas confeccionadas a partir de zircônia.
B) Anilhas de carboneto de silício.
C) Alumina em painéis de fornos.
D) Parafusos e invólucros cilíndricos de lâmpadas de alta intensidade.
E) Louça sanitária.
4) Chamamos de retração como propriedade das argilas: 
A) A capacidade de uma massa de argila mudar de forma sem que ocorra a ruptura da massa.
B) Percentual de aumento de peso da peça após imersão em água.
C) Perda de água de capilaridade e amassamento como resultante da temperatura.
D) Perda de água adsorvida e enrijecimento mediante aquecimento.
E) No processo de secagem, devido à perda de água, ocorre a retração da peça.
5) Assinale a alternativa que contenha um exemplo de Cerâmico Técnico: 
A) Tijoleiras.
B) Ladrilhos.
C) Ladrilhos de Grés.
D) Pastilhas.
E) Bocal de carboneto de silício.
Na prática
Você sabia que o vidro é um material cerâmico?
O vidro é composto de materiais inorgânicos submetidos a altas temperaturas. O que difere o vidro 
de outras cerâmicas é o aquecimento até a fusão e o resfriamento para estado sólido rígido e sem 
cristalização de seus constituintes. Além disso, o vidro possui estrutura não cristalina também 
chamada de amorfa em que suas moléculas não estão arranjadas em uma ordem regular repetida 
em cadeia longa como ocorre em sólidos cristalinos.
 
 
Dentre os diversos tipos de vidro, os mais utilizados na construção civil são: 
 
• vidros planos 
• vidros planos lisos 
• vidros cristais 
• vidros impressos 
• vidros refletivos 
• vidros antirreflexos 
• vidros temperados 
• vidros laminados 
• vidros aramados 
• vidros coloridos 
• vidros serigrafados 
• vidros curvos 
• espelhos fabricados a partir do vidro comum.
Estudos indicam que através dos avanços da tecnologia de fabricação do vidro, será viável 
substituir materiais como o aço e o concreto das estruturas. Essa evolução poderá trazer inúmeros 
benefícios, dentre eles, grandes reduções no custo final das obras.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Telecurso 2000 Materiais Cerâmicos
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Cerâmica - vida moderna, edifícios modernos
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
O Segredo das Coisas - Tijolo
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/hxB0udRVdnU?rel=0
https://www.youtube.com/embed/aaKTOGqcAGs?rel=0
https://www.youtube.com/embed/9QIMqFgICCs?rel=0
Materiais de Construção de 
cerâmica I
Apresentação
APRESENTAÇÃO Olá! Você deve saber que a aplicação de materiais cerâmicos na indústria da 
construção civil é de enorme importância, e envolve uma grande gama de produtos que nela são 
aplicados. Os exemplos mais comuns de produtos originados a partir da cerâmica são tijolos, telhas, 
ladrilhos, azulejos, pastilhas, manilhas, entre outros. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai 
estudar os materiais de construção de cerâmica. Bons estudos! Ao final desta unidade, você deve 
apresentar os seguintes aprendizados:
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os materiais da lista de revestimentos cerâmicos.•
Identificar as telhas cerâmicas, as propriedades do material e seus respectivos processos de 
fabricação.
•
Listar aplicações dos blocos e tijolos cerâmicos.•
Desafio
Suponha que você seja o engenheiro responsável pela validação de novos materiais da empresa 
"AABB Materiais Cerâmicos Ltda".
Você trabalha na linha de fabricação de telhas cerâmicas e deve acompanhar os resultados dos 
ensaios previstos pela norma regulamentadora vigente e recebe o laudo da análise do lote 
fabricado recentemente referente ao ensaio de absorção de água. Veja o relatório preliminar 
enviado pelo técnico do laboratório. 
 
Infográfico
Os materiais cerâmicos são uma excelente opção para obras de engenharia civil, pois aprimoram e 
trazem embelezamento a elas. Além disso, os materiais cerâmicos possuem propriedades físico-
mecânicas, que garantem sua utilização nas mais variadas aplicações, o que é proporcionado por 
meio de diferentes tecnologias de processos de fabricação e matéria-prima. Acompanhe alguns 
exemplos de materiais cerâmicos no infográfico.
 
Conteúdo do livro
Entre os materiais selecionados de alvenaria, o tijolo possui dois aspectos importantes: resistência 
ao fogo e tamanho. Como um produto do fogo, ele é muito resistente a incêndios. O seu tamanho 
pequeno de unidade torna o trabalho de alvenaria bastante flexível para se adaptar a geometrias e 
aos padrões de pequena escala e confere uma agradável escala e textura à parede ou ao piso de 
tijolos.
Acompanhe um trecho do livro "Fundamentos da Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos". 
Inicie sua leitura a partir do título Moldagem de tijolos até o título Assentando tijolos.
Boa leitura. 
Tradutores:
Alexandre Ferreira da Silva Salvaterra
Amanda Elisa Barros Gehrke
Ana Luisa Jeanty de Seixas
André Cavedon Ripoll
Jonas Arend Henriqson
José Alberto Azambuja
Luana Kath Sattler de Almeida
Miguel Aloysio Sattler
Ruy Alberto Cremonini
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CBR 10/2052
A425f Allen, Edward. 
 Fundamentos de engenharia de edificações [recursoeletrônico] : materiais e métodos / Edward Allen, Joseph
 Iano ; revisão técnica desta edição: José Alberto Azambuja,
 Miguel Aloysio Sattler, Ruy Alberto Cremonini. – 5. ed. –
 Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2013.
 Editado também como livro impresso em 2013.
 ISBN 978-85-8260-078-8
 1. Engenharia civil. 2. Engenharia de edificações –
 Materiais e métodos. I. Iano, Joseph. II. Título.
CDU 624.01
304 Fundamentos de Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos
ALVENARIA DE TIJOLOS
Dentre os materiais de alvenaria, o ti-
jolo é especial em dois aspectos: resis-
tência ao fogo e tamanho. Como um 
produto do fogo, ele é o tipo de uni-
dade de alvenaria mais resistente a 
incêndios. Seu tamanho pode ser res-
ponsável por muito do amor, que mui-
tas pessoas sentem instintivamente 
pelo tijolo: um tijolo tradicional é 
moldado e dimensionado para caber 
na mão humana. Tijolos dimensiona-
dos para a mão são menos prováveis 
de fissurar durante a secagem ou a 
queima do que tijolos maiores, e eles 
são de mais fácil manipulação pelo 
pedreiro. Este tamanho pequeno de 
unidade torna o trabalho de alvenaria 
bastante flexível para se adaptar a ge-
ometrias e padrões de pequena escala 
e confere uma agradável escala e tex-
tura à parede ou ao piso de tijolos.
Moldagem de tijolos
Por causa de seu peso e volume, que os 
tornam caros para transportar em lon-
gas distâncias, os tijolos são produzi-
dos por um grande número de fábricas 
relativamente pequenas e dispersas, a 
partir de uma variedade de argilas lo-
cais. A matéria-prima é escavada em 
jazidas, triturada, moída e peneirada 
para reduzi-la a uma consistência fina. 
Ela é, então, misturada com água, para 
produzir uma argila plástica, pronta 
para ser moldada em tijolos.
Três métodos principais são usa-
dos hoje para moldar tijolos: o proces-
so de barro mole, o processo de pren-
sagem seca e o processo de barro rijo. 
Materiais de alvenaria de tijolos
 • A argamassa é feita de minerais geralmente abundantes no pla-
neta. O cimento Portland e a cal são produtos de alto conteúdo 
energético. (Para mais informações sobre a sustentabilidade da 
produção de cimento, veja o Capítulo 13.)
 • Argila e xisto, matéria-prima para tijolos, são abundantes. Eles são 
normalmente obtidos a partir de escavações a céu aberto, com con-
tínuo distúrbio da drenagem, vegetação e habitat da vida selvagem.
 • O tijolo cerâmico pode incluir pó de tijolo reciclado, resíduo pós-in-
dustrial, como cinzas volantes, e uma variedade de outros produtos 
residuais na sua fabricação.
Fabricação de tijolos
 • As olarias são usualmente localizadas próximas às fontes de ma-
téria-prima.
 • A fabricação de tijolos produz pouco resíduo. A argila não queima-
da é facilmente reciclada no processo produtivo. Tijolos queimados 
que são inutilizáveis são triturados e reciclados no processo produ-
tivo ou utilizados como material de paisagismo.
 • A manufatura de tijolos requer quantidades relativamente grandes 
de água. A água que não evapora pode ser reutilizada muitas vezes. 
Pouca ou nenhuma água precisa ser descartada como resíduo.
 • Por causa da energia utilizada na sua queima, o tijolo é um produto 
de relativamente alto conteúdo energético. Sua energia incorporada 
pode variar de aproximadamente 1.000 a 4.000 BTU por libra (2,3 
– 9,3 MJ/Kg).
 • A fonte energética mais comum para os fornos de tijolos é o gás na-
tural, embora petróleo e carvão também sejam utilizados*. A queima 
da alvenaria cerâmica produz emissões de flúor e cloro. Outros tipos 
de poluição do ar podem resultar de fornos indevidamente regulados.
 • A maioria dos tijolos é vendida para uso em mercados regionais, 
próximos ao seu ponto de manufatura. Isso reduz a energia neces-
sária para o transporte e faz com que a maioria dos tijolos possa se 
candidatar a créditos como material regional.
Construção em alvenaria de tijolos
 • Relativamente poucas quantidades de resíduos são geradas no local 
da construção, durante o trabalho de alvenaria, incluindo tijolos par-
tidos, tijolos insatisfatórios e argamassa não utilizada. Estes resíduos 
geralmente vão para aterros ou são enterrados no próprio local.
 • Seladores aplicados à alvenaria de tijolos, para provê-los de repe-
lência à água e proteção contra manchas, são fontes potenciais de 
emissões. Seladores à base de solventes geralmente têm maiores 
emissões do que os produtos à base d’água.
Edifícios em alvenaria de tijolos
 • A alvenaria de tijolos não é normalmente associada a quaisquer 
problemas de qualidade do ar interno; entretanto, em raras cir-
cunstâncias, ela possa ser fonte de gás radônio.
 • A massa térmica da alvenaria de tijolos pode ser um útil compo-
nente em estratégias de redução de consumo de combustível para 
aquecimento e resfriamento, como aquecimento solar e resfria-
mento noturno.
 • A alvenaria de tijolos é uma forma durável de construção, que exige 
relativamente pouca manutenção e que pode durar por um período 
bastante longo.
 • A construção com alvenaria de tijolos pode reduzir a dependência de 
acabamentos com tintas, uma fonte de compostos orgânicos voláteis.
 • A alvenaria de tijolos é resistente à umidade e ao desenvolvimento 
de mofo.
 • Quando um edifício de tijolos é demolido, os tijolos em boas con-
dições podem ser limpos e reutilizados (uma vez que suas pro-
priedades físicas tenham sido verificadas como adequadas para o 
novo uso). Resíduos de tijolos podem ser moídos e utilizados para 
paisagismo. Resíduos de tijolos e argamassa podem também ser 
utilizados como aterro no próprio local. Muito deste resíduo, entre-
tanto, é eliminado para fora do local, em aterros sanitários.
CONSIDERAÇÕES SOBRE SUSTENTABILIDADE EM ALVENARIA DE TIJOLOS
* N. de T.: No Brasil, a fonte mais comum é a biomassa, na forma de 
resíduos de madeira (serragem, maravalha, resíduos da produção de 
móveis, etc.).
Capítulo 8 Alvenaria de Tijolos 305
O mais antigo é o processo de barro 
mole, no qual uma argila relativamen-
te úmida (20-30% de água) é prensa-
da em moldes retangulares simples, à 
mão ou com o auxílio de máquinas de 
moldagem (Figura 8.7). Para impedir a 
aderência da argila viscosa nos mol-
des, estes podem ser mergulhados em 
água, imediatamente antes de serem 
preenchidos, produzindo tijolos com 
uma superfície relativamente lisa e 
densa, que são conhecidos como tijo-
los de molde úmido. Se areia for aplica-
da ao molde molhado, logo antes de 
enformar o tijolo, serão produzidos 
tijolos de molde em areia, com uma su-
perfície de textura áspera.
O processo de prensagem seca é 
utilizado para argilas que encolhem 
excessivamente durante a secagem. 
A argila misturada a um mínimo 
de água (até 10%) é pressionada em 
moldes de aço, por meio de uma má-
quina trabalhando com uma pressão 
muito elevada.
O processo de barro rijo, de alta 
produção, é, atualmente, o mais am-
plamente utilizado. A argila, conten-
do entre 12% e 15% de água, passa 
por um sistema a vácuo para remover 
quaisquer bolhas de ar, e então é ex-
trudada, através de uma matriz retan-
gular (Figuras 8.8 e 8.9). Assim que a 
argila sai da matriz, texturas ou finas 
misturas de argilas coloridas podem 
ser aplicadas em sua superfície, con-
forme desejado. A coluna retangular 
de argila umedecida é empurrada pela 
pressão de extrusão por uma mesa de 
corte, na qual fios de corte automáti-
cos a fatiam em tijolos.
Após a moldagem por qualquer 
um desses três processos, os tijolos 
vão para um forno de secagem de bai-
xa temperatura por um ou dois dias. 
Então eles estão prontos para a trans-
formação em sua forma final, pelo 
processo conhecido como queima.
Queima de tijolos
Antes do aparecimento dos fornos 
modernos, os tijolos eram mais co-
mumente queimados por meio do seu 
empilhamento em um arranjo de for-
ma livre chamado pilha, cobrindo-se a 
Figura 8.7
Uma forma simples de madeira produz sete tijolos de molde úmido por vez. (Foto de Edward 
Allen)
Figura 8.8
Umacoluna de argila emerge da matriz no processo de moldagem de tijolos de barro rijo. (Cortesia 
da Brick Industry Association)
306 Fundamentos de Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos
Figura 8.9
Grupos rotatórios de fios paralelos cortam a 
coluna de argila em tijolos individuais, pron-
tos para secagem e queima. (Cortesia da 
Brick Industry Association)
(a)
Figura 8.10
Três estágios na queima de tijolos de molde 
úmido, em uma pequena fábrica. (a) Tijolos 
empilhados em um vagonete de forno, pron-
tos para a queima. Os espaços abertos entre 
os tijolos permitem que os gases quentes do 
forno penetrem no interior da pilha. O lei-
to do vagonete do forno é feito de material 
refratário, o qual não é afetado pelo calor do 
forno. (b) Os vagonetes de tijolos são rolados 
até a extremidade distante deste forno a gás, 
tipo túnel, intermitente. Quando a queima 
se completa, a grande porta na extremidade 
mais próxima é aberta e os vagonetes de ti-
jolos são rolados para fora, pelos trilhos que 
podem ser vistos no canto inferior direito da 
imagem. (c) Depois de os tijolos queimados 
terem sido classificados, eles são amarra-
dos nestes “cubos” para transporte. (Foto de 
Edward Allen)
Capítulo 8 Alvenaria de Tijolos 307
pilha com terra ou argila, fazendo-se 
uma fogueira sob a pilha e manten-
do-se o fogo por um período de vários 
dias. Depois de resfriada, a pilha era 
desfeita e os tijolos eram selecionados 
de acordo com o grau de queima que 
cada um tivesse obtido. Os tijolos con-
tíguos ao fogo (tijolos clínquer) eram, 
muitas vezes, queimados demais e 
distorcidos, tornando-os pouco atra-
entes e, portanto, inadequados para 
alvenaria de tijolos aparentes. Os ti-
jolos em uma zona da pilha próxima 
ao fogo eram totalmente queimados, 
mas não distorcidos, adequados para 
tijolos externos, com um alto grau 
de resistência a intempéries. Os tijo-
los mais distantes do fogo eram mais 
macios, e deixados de lado para uso 
como tijolos de reserva, enquanto al-
guns dos tijolos do perímetro da pilha 
não eram queimados suficientemen-
te para nenhuma finalidade e eram 
descartados. Em períodos anteriores 
ao transporte mecanizado, os tijolos 
para um edifício eram, frequentemen-
te, produzidos do barro obtido no ter-
reno da obra e eram queimados em 
pilhas próximas à construção.
Nos dias de hoje, os tijolos são, 
geralmente, queimados em um for-
no intermitente ou em um forno tipo 
túnel, contínuo. O forno intermitente 
é uma estrutura fixa, que é carrega-
da com tijolos, queimada, resfriada 
e descarregada (Figura 8.10). Para 
maior produtividade, os tijolos são 
passados continuamente por um 
longo forno tipo túnel, em estrados 
especiais sobre trilhos, que emer-
gem na porção final, totalmente 
queimados. Em qualquer um dos 
tipos de forno, os primeiros estágios 
da queima são de emissão de vapor 
de água e desidratação, que retiram 
a água remanescente da argila. As 
próximas etapas são oxidação e vi-
trificação, durante as quais a tem-
peratura se eleva de 1.800 até 2.400 
graus Fahrenheit (1.000-1.300°C) e a 
argila é transformada em um mate-
rial cerâmico. Este pode ser seguido 
por um estágio chamado flashing, no 
qual o fogo é regulado para criar uma 
atmosfera de redução no forno, que 
promove variações de cores nos tijo-
los. Finalmente, os tijolos são resfria-
dos, sob condições controladas, para 
atingir a coloração desejada e evitar 
rachaduras térmicas. Os tijolos res-
friados são inspecionados, selecio-
nados e embalados para transporte. 
Todo o processo de queima dura de 
40 a 150 horas e é monitorado conti-
nuamente, para manter a qualidade 
(b)
(c)
Figura 8.10 (continuação)
308 Fundamentos de Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos
da produção. Ocorre considerável re-
tração nos tijolos durante a secagem 
e a queima; isto deve ser levado em 
conta no momento de planejar os 
moldes para os tijolos. Quanto mais 
alta é a temperatura, maior a retra-
ção e mais escura a cor do tijolo. Os 
tijolos são frequentemente utiliza-
dos em uma variada gama de cores, 
com os tijolos mais escuros sendo 
inevitavelmente menores do que os 
mais claros. Mesmo em tijolos de co-
loração uniforme, alguma variação 
de tamanho é esperada, e os tijolos, 
em geral, estão sujeitos a um certo 
grau de distorção, resultante do pro-
cesso de queima.
A cor de um tijolo depende da 
composição química da argila e da 
temperatura e da química do fogo no 
forno. Temperaturas mais altas, como 
observado no parágrafo anterior, pro-
duzem tijolos mais escuros. O ferro, 
que prevalece na maioria das argilas, 
torna-se vermelho em um fogo oxi-
dante e roxo em um fogo redutor. Ou-
tros elementos químicos interagem, 
de forma similar, com a atmosfera 
do forno para compor ainda outras 
cores. Para cores mais claras, as fa-
ces dos tijolos podem ser esmaltadas, 
como em objetos de cerâmica, seja 
durante a queima normal, ou em uma 
queima adicional.
Tamanhos de tijolos
Não existe tijolo verdadeiramente 
padrão. O mais próximo disso, nos 
Estados Unidos, é o tijolo modular, 
dimensionado para construir pa-
redes em módulos de 4 polegadas 
(101 mm), horizontalmente, e 8 po-
legadas (203 mm), verticalmente, 
mas o tijolo modular não encontrou 
pronta aceitação em algumas partes 
do país e os tamanhos tradicionais 
persistem regionalmente. A Figura 
8.11 mostra os tamanhos de tijolos 
que representam, aproximadamen-
te, 90% de todos os tijolos utilizados 
nos Estados Unidos. Na prática, o 
projetista, quando selecionando os 
tijolos para um edifício, usualmen-
te vê amostras reais, antes de com-
pletar os desenhos para o edifício, e 
dimensiona os desenhos de acordo 
com o tamanho dos tijolos específi-
cos selecionados (Figura 8.22). Para 
a maioria dos tijolos, na gama de ta-
manhos tradicionais, três fiadas de 
tijolos, mais as três juntas de arga-
massa que as acompanham, somam 
uma altura de 8 polegadas (203 mm). 
As dimensões de comprimento de-
vem ser calculadas especificamente 
para o tijolo selecionado e devem 
incluir a espessura das juntas de ar-
gamassa.
O uso de tijolos maiores pode le-
var a economias substanciais na cons-
trução. Um tijolo utility, por exemplo, 
possui a mesma altura nominal que 
um tijolo modular padrão, mas, por 
ser mais comprido, seu custo na pa-
rede, por pé quadrado, é aproximada-
mente 25% mais baixo e a resistência 
à compressão da parede é aproxima-
damente 25% mais alta, por causa da 
menor proporção de argamassa. O 
projetista deve também considerar, 
entretanto, que uma parede cons-
truída com tijolos maiores pode iludir 
o observador em relação à escala do 
edifício.
Tamanhos e formatos personali-
zados de tijolos são frequentemente 
requeridos para edifícios com de-
talhes especiais, ornamentação ou 
geometrias incomuns (Figuras 8.12 e 
8.13). Esses são facilmente produzidos 
pela maioria dos fabricantes de tijo-
los, se lhes for dado tempo suficiente.
Nome Largura Comprimento Altura
Modular 3½” ou 3 ” (90 mm) 7½” ou 7 ” (190 mm) 2¼” (57 mm)
Standard 3½” ou 3 ” (90 mm) 8” (200 mm) 2¼” (57 mm)
Engineer Modular 3½” ou 3 ” (90 mm) 7½” ou 7 ” (190 mm) 2 ” a 2 ” (70 mm)
Engineer Standard 3½” ou 3 ” (90 mm) 8” (200 mm) 2 ” (70 mm)
Closure Modular 3½” ou 3 ” (90 mm) 7½” ou 7 ” (190 mm) 3½” ou 3 ” (90 mm)
Closure Standard 3½” ou 3 ” (90 mm) 8” (200 mm) 3 ” (90 mm)
Roman 3½” ou 3 ” (90 mm) 11½” ou 11 ” (290 mm) 1 ” (40 mm)
Norman 3½” ou 3 ” (90 mm) 11½” ou 11 ” (290 mm) 2¼” (57 mm)
Engineer Norman 3½” ou 3 ” (90 mm) 11½” ou 11 ” (290 mm) 2 ” a 2 ” (70 mm)
Utility 3½” ou 3 ” (90 mm) 11½” ou 11 ” (290 mm) 3½” ou 3 ” (90 mm)
King Size 3” (75 mm) 9 ” (240 mm) 2 ” ou 2 ” (70 mm)
Queen Size 3” (75 mm) 7 ” ou 8” (190 mm) 2 ” (70 mm)
Figura 8.11
Dimensões de tijolos comumente utilizados na América do Norte, conforme estabelecido pela Brick Industry Association. Esta lista dá uma ideia 
da diversidade de tamanhos e formatos disponíveis e da dificuldade de se generalizar quanto a dimensões de tijolos. Os tijolos modulares são 
dimensionadospara que três fiadas, mais as juntas de argamassa, somem uma dimensão vertical de 8 polegadas (203 mm), e o comprimento 
de um tijolo, mais junta de argamassa, tenha uma dimensão horizontal de 8 polegadas (203 mm). As dimensões alternativas, de cada tijolo, são 
calculadas para espessuras de junta de argamassa de ” (9,5 mm) e ½” (12,7 mm).
Capítulo 8 Alvenaria de Tijolos 309
Figura 8.12
Os tijolos podem ser moldados personaliza-
dos para desempenhar funções particulares. 
Esta fiada, em uma parede de assentamento 
inglês, foi moldada para uma curva de corni-
ja. (Foto de Edward Allen)
Figura 8.13
Alguns formatos de tijolo personalizados co-
mumente utilizados. Note que cada formato 
de tijolo exige tijolos especiais de canto, tan-
to internos, quanto externos, além dos tijolos 
básicos de arremate. Os tijolos angulares são 
necessários para que se obtenham cantos 
bem feitos, em paredes que se encontram 
em ângulos que não sejam retos. O tijolo 
dobradiça, no canto inferior direito do dese-
nho, é um formato tradicional, que pode ser 
utilizado para fazer cantos em qualquer ân-
gulo desejado. Tijolos radiais produzem uma 
superfície suavemente curvada de parede, 
em qualquer raio especificado. Formatos co-
muns, não mostrados aqui, incluem aduelas, 
para qualquer forma e tamanho de arco de-
sejado, e tijolos de canto arredondado, para 
degraus de escada.
Cornijas
Peitoris
Guarnições
Cumeeiras
Angulares e Radiais
310 Fundamentos de Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos
Classificações de tijolos
Os tijolos mais comuns utilizados na 
construção são classificados como 
tijolos aparentes (ASTM C216), ti-
jolos de construção (ASTM C62) ou 
tijolos furados (ASTM C652). Tijolos 
aparentes (também chamados tijolos 
à vista) se destinam tanto para uso 
estrutural quanto não estrutural, em 
que a aparência é importante. Os ti-
jolos de construção são utilizados nos 
casos em que a aparência não impor-
ta, como paredes de apoio em alvena-
ria, que serão ocultadas na conclusão 
do trabalho. Tanto tijolos aparentes 
quanto tijolos de construção são es-
pecificados como unidades maciças. 
Unidades maciças podem, de fato, ser 
genuinamente maciças ou, apesar da 
nomenclatura, elas podem ser per-
furadas ou endentadas (Figura 8.14), 
desde que qualquer plano medido, pa-
ralelo à superfície de suporte do tijolo, 
seja, pelo menos, 75% sólido. Ao redu-
zir o volume e a espessura da argila, 
perfurações e endentações permitem 
secagem e queima mais uniformes, 
reduzem custos de combustível para 
a queima e de transporte e criam ti-
jolos mais leves e fáceis de manusear. 
(Onde tijolos genuinamente maciços 
são requeridos, especificações devem 
exigir tijolos 100% maciços, não per-
furados e não endentados). Os tijolos 
furados, definidos de acordo com a 
ASTM C652, devem ser até 60% vaza-
dos e são utilizados, principalmente, 
para permitir a inserção e ancoragem 
de barras de aço de armação em pare-
des simples de alvenaria (Figura 8.14).
Tijolos de pavimentação (ASTM 
C902) são utilizados para pavimen-
tação de calçadas, caminhos e pá-
tios e devem obedecer a requisitos 
especiais, não apenas de resistência 
a congelamento-descongelamento, 
mas também de absorção de água e 
resistência à abrasão. Tijolos refratá-
rios (ASTM C64) são utilizados para 
revestimento de lareiras e caldeiras. 
Estes são feitos de argilas especiais, 
chamadas refratárias, que produzem 
tijolos com qualidades refratárias (re-
sistência a temperaturas muito altas). 
Os tijolos refratários são assentados 
com juntas bastante finas de arga-
massa refratária.
Escolhendo tijolos
Nós já consideramos três importantes 
qualidades que o projetista deve levar 
em conta ao escolher tijolos para um 
edifício em particular: processo de 
moldagem, coloração e tamanho. Di-
versas outras qualidades também são 
importantes. As normas ASTM para ti-
jolos estabelecem classes de tijolos ba-
seados na durabilidade, e, para tijolos 
que estarão expostos, os tipos, basea-
dos na uniformidade de formato e ta-
manho (Figura 8.15). A classe do tijolo 
estabelece requisitos mínimos para re-
sistência à compressão e absorção de 
água. A durabilidade geral do tijolo e 
sua resistência às intempéries podem, 
então, ser relacionadas a um mapa de 
índices climáticos, derivados de dados 
sobre precipitações de inverno e ciclos 
de congelamento-degelo (Figura 8.16). 
O tijolo de Classe SW é recomendado 
para uso externo, em todas as regiões 
do mapa marcadas com intemperismo 
severo ou moderado, assim como para 
todo o tijolo em contato com a terra. O 
tijolo Classe MW é recomendado para 
uso apenas acima do solo, em áreas 
marcadas no mapa como de intempe-
rismo desprezível. O tijolo Classe NW 
deveria ser utilizado apenas em locais 
externos abrigados de intempéries, ou 
internamente.
Além de influenciar a durabilida-
de, a resistência à compressão de um 
tijolo é, também, de óbvia importân-
cia, quando utilizado na construção 
de paredes estruturais e pilastras. De 
acordo com as normas ASTM, a re-
sistência mínima à compressão, para 
tijolos de construção e tijolos apa-
rentes, varia, dependendo da classe, 
de 1.500 a 3.000 libras por polegada 
quadrada (psi) (10-21 MPa). Entre-
tanto, tijolos de mais alta resistência 
estão prontamente disponíveis. Uma 
resistência à compressão de 10.000 
psi (69 MPa) não é incomum para tijo-
los utilizados em alvenaria estrutural. 
Em aplicações de alta resistência, a 
resistência do tijolo pode exceder os 
20.000 psi (138 MPa).
A resistência da alvenaria cons-
truída depende não apenas da resis-
tência dos tijolos, mas, também, da re-
sistência da argamassa e, se reforçada 
com aço, da quantidade e resistência 
da armadura. As forças típicas de tra-
balho em compressão, para paredes 
não armadas e de baixa resistência, 
variam de 75 a 400 psi (0.52-2.8 MPa). 
Com materiais de alvenaria de maior 
resistência e a adição de armadura em 
aço, valores significativamente maio-
res podem ser alcançados.
O tipo de tijolo define os limites 
na variação de tamanho, distorção 
no formato e lesões (extensão de da-
nos à superfície ou a cantos visíveis) 
entre as unidades de tijolos (Figura 
8.15). O Tipo FBS é considerado um 
tijolo aparente, de uso geral, e é o tipo 
mais comum vendido. Os tijolos Tipo 
FBX possuem limites mais rigorosos 
em características de aparência e são 
destinados para trabalhos em alvena-
ria com juntas bastante finas ou para 
padrões de vinculação que exigem 
tolerâncias dimensionais bastante 
próximas. Os tijolos Tipo FBA são ca-
racterizados pelas significativas varia-
ções em tamanho e formato, típicas 
de tijolos feitos à mão ou fabricados 
intencionalmente para tal efeito.
Figura 8.14
Da esquerda para a direita: tijolo perfurado, tijolo furado e tijolo endentado. Tijolos perfurados 
e endentados são considerados maciços, desde que permaneçam com, pelo menos, 75% de 
solidez. Um tijolo furado pode ser até 60% vazado.
Capítulo 8 Alvenaria de Tijolos 311
Durabilidade do tijolo aparente, tijolo de construção e tijolo furado
Classe SW Qualquer região de intemperismo, todo tijolo em 
contato com a terra
Classe MW Tijolo acima do solo, em regiões indicadas na Figura 
8.16, com intemperismo desprezível apenas
Classe NW Locais abrigados ou internos apenas
Uniformidade de aparência do tijolo aparente
Tipo FBX Mínima variação em tamanho por unidade, mínima 
distorção no formato, mínima lesão
Tipo FBS Tijolo aparente de uso geral, com variação mais ampla 
em tamanho e formato, maiores lesões
Tipo FBA Grande variação permitida em tamanho e formato, 
conforme definido pelo fabricante
Figura 8.15
Classes e tipos de tijolos. As classes de tijolos classificam os tijolos de acordo com sua dura-
bilidade e resistência à ação de congelamento-descongelamento. As classes listadas aqui são 
aplicáveis ao tijolo aparente, ao tijolo de construção e ao tijolo furado. Os tijolos de pavimenta-
ção são classificados de maneira similar, porém utilizando as designações, em ordem decres-
centede resistência à intempérie, SX, MX e NX. Os tipos de tijolos os classificam de acordo com 
sua uniformidade de tamanho e de formato. Os tipos listados aqui se aplicam somente ao tijolo 
aparente. Tijolos furados são manufaturados nos tipos designados HBX, HBS, HBB e HBA, em 
ordem decrescente de uniformidade, e os tijolos de pavimentação são manufaturados nos tipos 
PX, PS e PA. Tijolos de construção, que não são visíveis na obra concluída, não são classificados 
pela aparência.
Figura 8.16
Regiões de intemperismo nos Estados Unidos, 
conforme determinado pelas chuvas de inver-
no e os ciclos de congelamento. O tijolo Classe 
SW é recomendado para todo tijolo em contato 
com a terra e para alvenaria externa, em todas 
as regiões, exceto as de intemperismo desprezí-
vel. (Cortesia da Brick Industry Association)
Intemperismo severo
Intemperismo moderado
Intemperismo desprezível
312 Fundamentos de Engenharia de Edificações: Materiais e Métodos
Assentando tijolos
A Figura 8.17 mostra o vocabulário 
básico para o assentamento de ti-
jolos nos Estados Unidos. Os tijolos 
são assentados em posições varia-
das, por questões visuais, razões es-
truturais ou ambas. A parede mais 
simples de tijolos é a de largura de 
uma unidade, com tijolos assenta-
dos com a face paralela à parede e a 
dimensão mais longa na horizontal. 
Para paredes com largura de duas ou 
mais unidades, são usados tijolos na 
transversal, para unir duas fiadas pa-
ralelas em uma unidade estrutural. 
Fiadas de tijolos assentados sobre a 
face são comumente utilizadas para 
coroamento de muros de jardim e 
para peitoris inclinados sob janelas, 
Figura 8.17
Terminologia básica para trabalho em alvenaria.
Junta vertical
Uma fiada é uma camada
horizontal de tijolos ou
outras unidades de alvenaria
Uma parede simples é uma
camada vertical de unidades
de alvenaria, com largura
de uma unidade
Junta entre
paredes
Junta horizontal
Um rocklock é um tijolo
assentado sobre sua face
menor, com topo aparente
na parede
Um stretcher é um tijolo
assentado longitudinalmente
com a face paralela à parede e
sua dimensão mais longa
na horizontal
Um header é um tijolo
assentado na transversal
de maneira a unir duas
fiadas longitudinais
Um soldier é um tijolo
assentado de topo com
sua face paralela à parede
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
 
Dica do professor
Você pode encontrar no mercado uma imensa variedade de produtos confeccionados a partir da 
cerâmica. Essa variedade ocorre em função da origem da matéria-prima, diferentes tipos de 
processos de fabricação e em função da finalidade da aplicação a que será aplicado determinado 
tipo de produto.
Acompanhe no vídeo os blocos e os tijolos de telhas cerâmicas, bem como seu processo de 
obtenção e particularidades.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/71770f4d658effb67a30979fc2bf6ed2
Exercícios
1) 
, 1) Assinale a alternativa que contenha o produto cerâmico comumente utilizado na fase de 
acabamento de uma obra:
A) Telha americana.
B) Telha colonial.
C) Tijolo maciço.
D) Blocos cerâmicos vazados.
E) Ladrilhos.
2) 
, 2) As telhas cerâmicas podem ser agrupadas em dois grupos: as de encaixe e as de tipo capa 
e canal. Sendo assim, assinale a alternativa que contenha apenas telhas do tipo encaixe.
A) Telha-francesa e telha-romana.
B) Telha-francesa e telha colonial.
C) Colonial e paulista.
D) Plan e Termoplan.
E) Paulista e Termoplan.
3) 
, 3) De acordo com a NBR 13817, os revestimentos cerâmicos são divididos em grupos 
conforme sua respectiva resistência à abrasão. Assinale a alternativa que contenha um 
material de resistência considerada altíssima:
A) PEI 5.
B) PEI 3.
C) PEI 2.
D) Grupo 0.
E) PEI 1.
4) 
, 4) Os blocos cerâmicos de vedação ou estruturais possuem sua resistência à compressão 
mínima relacionada à sua área bruta e devem atender os valores indicados na NBR 7171. De 
acordo com a norma, indique a alternativa que contenha classe 60.
A) Resistência à compressão na área bruta (MPa) = 1,0.
B) Resistência à compressão na área bruta (MPa) = 1,5.
C) Resistência à compressão na área bruta (MPa) = 10.
D) Resistência à compressão na área bruta (MPa) = 7,0.
E) Resistência à compressão na área bruta (MPa) = 6,0.
5) 
, 5) Outra propriedade importante principalmente em pisos cerâmicos é a facilidade de 
limpeza. Assinale a alternativa que contenha um revestimento cerâmico em que haja 
impossibilidade de remoção de manchas:
A) CLASSE 1.
B) CLASSE 5.
C) CLASSE 3.
D) CLASSE 2.
E) CLASSE 4.
Na prática
Você sabia que os revestimentos cerâmicos devem seguir as classificações conforme descrito em 
normas técnicas?
As placas cerâmicas são classificadas em função de seu grau de absorção de água estabelecendo 
limites de características dimensionais, físicas, químicas e mecânicas para cada faixa de absorção.
Essa classificação é de suma importância em projetos em que existam choques e variações de 
temperatura e umidade.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Telha prensada a seco
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Produção de telhas
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
O Segredo das coisas - tijolo
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Fundamentos da Engenharia de Edificações - Materiais e 
Métodos
Allen, Edward; Iano, Joseph
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
https://www.youtube.com/embed/ovxKYyVUns8?rel=0
https://www.youtube.com/embed/z8zpH73m-Q0?rel=0
https://www.youtube.com/embed/9QIMqFgICCs?erl=0
Materiais de Construção de 
cerâmica II
Apresentação
APRESENTAÇÃO Olá! Você sabia que materiais cerâmicos são aqueles materiais obtidos pela 
moldagem, secagem e cozimento de argilas ou de misturas de materiais contendo argilas? Podemos 
classificar os materiais cerâmicos em materiais de cerâmica vermelha porosos e materiais de 
cerâmica vermelha vidrados; materiais de louça como pó de pedra, grés e porcelana e materiais 
refratários. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar os materiais de louça e os materiais 
refratários. Bons estudos! Ao final desta unidade, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Relacionar as propriedades e as aplicações dos materiais de louça.•
Classificar os materiais cerâmicos de louça em pó de pedra, grés e porcelana.•
Listar aplicações e propriedades dos materiais refratários.•
Desafio
Suponha que você seja o engenheiro responsável pela revisão do escopo do projeto de um banco.
 
 
Diante de sua análise informe se você aprova ou não o projeto e justifique sua resposta indicando 
qual PEI correto ou o porquê da utilização do PEI 1.
Infográfico
Observe no infográfico que nos produtos de alta vitrificação há dois tipos de materiais: a louça e o 
grés cerâmico. Os materiais de louça conhecidos como faiança, embora apresentem 
impermeabilidade em sua superfície possuem maior porosidade em seu interior; os materiais de 
grés cerâmico possuem textura quase compacta.
Conteúdo do livro
As cerâmicas tradicionais são feitas a partir de três componentes básicos: argila, sílica (sílex) e 
feldspato. A argila consiste principalmente de silicatos hidratados de alumínio (com pequenas 
quantidades de outros óxidos. Em contraste com as cerâmicas tradicionais, que são principalmente 
constituídas de argila, as cerâmicas técnicas ou de engenharia são principalmente compostos puros 
ou quase puros de óxidos, carbetos ou nitretos.
Acompanhe um trecho do livro "Fundamentosde Engenharia e Ciência dos Materiais". Inicie sua 
leitura a partir do titulo Cerâmicas tradicionais e de engenharia até o final da página 428.
Boa leitura!
FUNDAMENTOS 
DE ENGENHARIA
e Ciência
dos Materiais 
William F. SMITH
Javad HASHEMI
S663f Smith, William F.
 Fundamentos de engenharia e ciência dos materiais 
 [recurso eletrônico] / William F. Smith, Javad Hashemi ; 
 tradução: Necesio Gomes Costa, Ricardo Dias Martins de 
 Carvalho, Mírian de Lourdes Noronha Motta Melo. – 5. ed. 
 – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : AMGH, 2012.
 Editado também como livro impresso em 2012.
 ISBN 978-85-8055-115-0
 1. Engenharia. 2. Ciência dos materiais. I. Hashemi, 
 Javad. II. Título. 
CDU 62
Catalogação na publicação: Ana Paula M. Magnus – CRB 10/2052
424 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
0,50
CaO-dopado com MgO 
ar estático
0,40
0,30
1.330 �C
1.430 �C
Pc � 0,20
Pg � 0,54
0,20
P
t � t0 (min)
0,10
4000 800 1.200 1.600 2.000
Figura 11.29 
Porosidade versus tempo para compactos de MgO dopados com 0,2% p.p. de CaO e sinterizados em ar estático a 1.330 
e 1.430 °C. Note que a maior temperatura de sinterização produz um decaimento mais rápido na porosidade e um nível 
menor de porosidade.
(Extraído de B. Wong and J.A. Pask, J. Am. Ceram. Soc. 62:141 (1979).)
11.5 ceRâmicAs tRAdiciOnAis e de engenhARiA
11.5.1 cerâmicas tradicionais
Cerâmicas tradicionais são feitas a partir de três componentes básicos: argila, sílica (sílex) e feldspato. 
A argila consiste principalmente de silicatos hidratados de alumínio (Al2O3.SiO2.H2O) com pequenas 
quantidade de outros óxidos como TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O e K2O. A Tabela 11.4 lista as compo-
sições químicas de diversas argilas industriais. 
A argila nas cerâmicas tradicionais confere propriedades que facilitam o trato com o material antes 
do cozimento de endurecimento, e constitui a maior parte do material que compõe o corpo. A sílica 
(SiO2), também chamada de sílex ou quartzo, possui uma alta temperatura de fusão e é o componente 
refratário das cerâmicas tradicionais. Feldspato de potassa (potássio), que possui a composição básica 
K2O.Al2O3.6SiO2, apresenta uma baixa temperatura de fusão e cria o vidro quando a mistura cerâmica 
é cozida. Ele une os componentes refratários.
tabela 11.4 
Composições químicas de algumas argilas.
% em peso da maioria dos óxidos perda de 
igniçãotipo da cerâmica al2o3 Sio2 Fe2o3 tio2 Cao Mgo na2o K2o H2o
Caulina 37,4 45,5 1,68 1,30 0,004 0,03 0,011 0,005 13,9
Argila Tenn Ball 30,9 54,0 0,74 1,50 0,14 0,20 0,45 0,72 ... 11,4
Argila Ky. Ball 32,0 51,7 0,90 1,52 0,21 0,19 0,38 0,89 ... 12,3
Fonte: P.W. Lee, “Ceramics”, Reinhlod, 1961.
Capítulo 11  Cerâmica 425
Produtos de argila estrutural como tijolos de construção, tubulações de esgoto, telhas de dreno, 
telhas para telhado e porcelana para piso são feitos de argila natural, que contêm todos os três compo-
nentes básicos. Produtos de louça branca como porcelana elétrica, porcelana chinesa de jantar e louça 
sanitária são obtidos de componentes da argila, sílica e feldspato, para os quais a composição é controlada. 
A Tabela 11.5 lista as composições químicas de algumas louças brancas triaxiais. O termo “triaxial” 
é usado uma vez que há três materiais principais na sua composição.
Faixas de composições típicas para diferentes louças brancas são apresentadas no diagrama ternário 
sílica-leucita-mulita da Figura 11.30. As faixas de composição de algumas louças brancas são indicadas 
pelas áreas circundadas. 
As mudanças ocorridas na estrutura de corpos triaxiais durante o cozimento ainda não foram com-
pletamente explicadas devido a sua complexidade. A Tabela 11.6 é um resumo aproximado do que 
provavelmente ocorre durante o cozimento de um corpo de louça branca.
A Figura 11.31 é uma micrografia eletrônica da microestrutura de uma porcelana de isolamento elé-
trica. Conforme se observa nesta micrografia, a estrutura é bem heterogênea. Grandes grãos de quartzo 
são circundados por uma solução de contorno de vidro de sílica superior. Agulhas de mulita que cruzam 
os relictos de feldspato e as misturas refinadas de vidro-mulita estão presentes.
Porcelanas triaxiais são isoladores satisfatórios para usos em frequências de 60 Hz, mas em altas 
frequências, as perdas dielétricas se tornam muito altas. As consideráveis quantidades de álcalis de-
rivadas do feldspato, usadas como fluxo, aumentam a condutividade elétrica e as perdas dielétricas 
de porcelanas triaxiais. 
11.5.2 cerâmicas de engenharia
Em contraste com as cerâmicas tradicionais, que são principalmente constituídas de argila, as ce-
râmicas técnicas ou de engenharia são principalmente compostos puros ou quase puros de óxidos, 
carbetos ou nitretos. Algumas das importantes cerâmicas de engenharia são a alumina (Al2O3), ni-
treto de silício (Si3N4), carbeto de silício (SiC) e a zircônia (ZrO2), combinados com outros óxidos 
refratários. As temperaturas de fusão de algumas dessas cerâmicas estão listadas na Tabela 11.1, e as 
propriedades mecânicas de alguns desses materiais constam na Tabela 11.7. Uma breve descrição de 
algumas das propriedades, processos e aplicações de algumas cerâmicas importantes de engenharia 
são listadas na sequência.
tabela 11.5 
Algumas composições químicas triaxiais de louça branca.
tipo do corpo argila chinesa argila ball Feldspato Sílex outros
Porcelana dura 40 10 25 25
Louça de isolamento 
elétrico 27 14 26 33
Louça vítrea sanitária 30 20 34 18
Isolantes elétricos 23 25 34 18
Telha vítrea 26 30 32 12
Louça branca semivítrea 23 30 25 21
Ossos de china 25 ... 15 22
Cinzas de 38 
ossos
China hotel 31 10 22 35 2 CaCO3
Porcelana dentária 5 ... 95
Fonte: Extraído de W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 532.
426 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
y
Sílica
SiO21.713�
990�
1.100
1.140�
1.315�
1.600
Le
uc
ita
1.
20
0
Corundum
Mulita
1.
60
0
1.
50
0
1.
40
0
1.
30
0
1.588�
Feldspato
Utensílios de 
porcelana
Porcelana dentária
Cristobalita
Tridimita
Feldspato potássico
K2O�Al2O3�6SiO2
Leucita
K2O�Al2O3�4SiO2
Mulita
3Al2O3�2SiO2
Metacaolina
Al2O3�2SiO2
1.810�
Isoladores
elétricos
Porcelana dura,
semivitroso, cerâmica branca
Telha vítrea,
vaso sanitário
Figura 11.30 
Áreas das composições da louça branca triaxial mostradas do diagrama de equilíbrio de fase da sílica-leucita-mulita.
(W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 533.)
tabela 11.6 
História de vida de um corpo triaxial.
temperatura (°C) reações
Até 100 Perda da umidade
100 – 200 Remoção da água absorvida
450 Desidroxilação
500 Oxidação da matéria orgânica
573 Inversão do quartzo para a forma superior. Pequenos danos ao volume total
980 Formação de espinelas na argila; início do encolhimento
1.000 Formação da mutila primária
1.050 – 1.100 Vidro se forma do feldspato, mulita cresce, encolhimento continua
1.200 Mais vidro, mulita cresce, poros fechando, alguma solução de quartzo
1.250 60% de vidro, 21% mulita, 19% quartzo, poros ao mínimo
Fonte: F. Norton, “Elements of Ceramics”, 2. ed., Addison-Wesley, 1974, p. 140. 
Capítulo 11  Cerâmica 427
Alumina (Al2O3) A alumina foi originalmente desenvolvida para 
tubulações refratárias e cadinhos de alta pureza sob altas tempera-
turas, e atualmente possui uma utilização mais ampla. Um clássico 
exemplo da aplicação da alumina é no material do isolador de vela 
de ignição (Figura 11.24). Óxido de alumínio é geralmente poten-
cializado com óxido de magnésio, prensado a frio e sinterizado, 
produzindo o tipo de microestrutura apresentado na Figura 11.32. 
Note a uniformidade da estrutura do grão de alumina quando com-
parado a microestrutura da porcelana elétrica da Figura 11.31. A 
alumina é usada com frequência para aplicações elétricas de alta 
qualidade, nas quais se fazem necessárias a baixa perda dielétrica 
e a alta resistividade.
Nitrito desilício (Si3N4) De todas as cerâmicas de engenharia, o 
nitreto de silício possui, provavelmente, a combinação de proprie-
dades de engenharia mais útil. O Si3N4 se dissocia de forma signi-
ficativa a temperaturas acima de 1.800 °C e, portanto, não pode ser 
diretamente sinterizado. O Si3N4 pode ser processado pela ligação 
de reação na qual um compacto de pó de silício é nitretizado em um 
fluxo de gás nitrogênio. Este processo produz um Si3N4 microporo-
so com moderada resistência (Tabela 11.7). O Si3N4 mais resistente 
e não poroso é produzido pelo prensamento a quente com 1 a 5% de 
MgO. O Si3N4 tem sido explorado para o uso em peças de motores 
avançados (Figura 1.9a).
Carbeto de silício (SiC) O carbeto de silício é um tipo de carbeto 
duro e refratário, com incrível resistência a oxidação a altas temperaturas. Apesar de não ser um óxido, o 
SiC a altas temperaturas forma uma camada protetora de SiO2 junto ao corpo principal. O SiC pode ser 
sinterizado a 2.100 °C com 0,5 a 1% de B como produto auxiliar da sinterização. O SiC é comumente 
usado como reforço fibroso para matrizes metálicas e cerâmicas de materiais compósitos.
5 m
Figura 11.31 
Micrografia eletrônica de um isolante elétrico de porcelana 
(gravados 10 s, 0 °C, 40% HF, réplica de sílica.)
(S.T. Lundin, conforme mostrado em W.D. Kingery, H.K Bowen, and D.R. 
Uhlmann, “Introduction to Ceramics”, 2. ed., Wiley, 1976, p. 539.)
Figura 11.32 
Microestrutura do sinterizado, óxido de alumínio em pó potencializado com óxido de magnésio. A temperatura de 
sinterização foi de 1.700 °C. A microestrutura é quase livre de poros, contendo alguns somente entre os grãos. 
(Aumento de 500.)
(Cortesia de C. Greskovich and K.W. Lay.)
428 Fundamentos de Engenharia e Ciência dos Materiais
Zircônia (ZrO2) A zircônia pura é polimórfica e se transforma da estrutura tetragonal para monoclíni-
ca a aproximados 1.170 °C, acompanhada de expansão volumétrica, estando sujeita, portanto, a fratura. 
Contudo, combinando ZrO2 com outros óxidos refratários como o CaO, MgO e Y2O3, a estrutura cúbica 
pode ser estabilizada a temperatura ambiente e utilizada em algumas aplicações. Combinando ZrO2 
com 9% de MgO e usando tratamentos térmicos especiais, a zircônia parcialmente estabilizada pode ser 
produzida com alta resistência à fratura, o que levou a novas aplicações dessas cerâmicas. (Ver Seção 
11.6 de resistência a fratura de cerâmicas para mais detalhes.)
11.6 PROPRiedAdes mecânicAs dAs ceRâmicAs
11.6.1 generalidades
Enquanto classe de materiais, as cerâmicas são relativamente frágeis. A resistência à tração observada 
nas cerâmicas varia bastante, assumindo valores muito pequenos de menos de 100 psi (0,69 MPa) até 
aproximados 106 psi (7 × 10³ MPa) para cerâmicas rápidas como o Al2O3 preparadas sob condições 
cuidadosamente controladas. Contudo, mesmo como classe de materiais, poucas cerâmicas possuem 
resistência à tração acima de 25.000 psi (172 MPa). Materiais cerâmicos possuem também uma vasta 
diferença entre suas resistências à tração e compressão, sendo a resistência de compressão de 5 a 10 
vezes maior que a resistência à tração, conforme a indicação na Tabela 11.7, para 99% dos materiais 
cerâmicos de Al2O3. Também, muitos materiais cerâmicos são duros e possuem baixa resistência a im-
pacto devido a suas ligações covalente-iônicas. Apesar disso, há diversas exceções a estas observações 
gerais. Por exemplo, argila plastificada é um material cerâmico que é tenaz e deformável com facilidade 
devido às fracas forças ligantes secundárias entre as camadas de átomos fortemente unidos por ligações 
iônico-covalentes. 
11.6.2 mecanismos para a deformação de materiais cerâmicos
A falta de plasticidade em cerâmicas cristalinas se deve as suas ligações químicas iônicas e covalentes. 
Nos metais, o fluxo plástico ocorre principalmente pelo movimento das falhas em linha (discordâncias) 
na estrutura cristalina sobre planos cristalinos de escorregamento especiais (ver Seção 6.5). Nos metais, 
as discordâncias se movem sob relativa pequena tensão devido à natureza não direcional da ligação 
metálica e também porque os átomos envolvidos nesta ligação possuem cargas negativas distribuídas 
igualmente nas suas superfícies. Isto é, não há cargas negativas ou positivas envolvidas no processo de 
ligação metálica. 
tabela 11.7 
Propriedades mecânicas de materiais cerâmicos de engenharia selecionados.
Material
densidade 
(g/cm³)
resistência à 
compressão
resistência à 
tração
resistência 
à flexão
resistência 
à fratura
Mpa ksi Mpa ksi Mpa ksi Mpa ksi
Al2O3 (99%) 3,85 2585 375 207 30 345 50 4 3,63
Si3N4 (prensado a 
quente) 3,19 3450 500 ... ... 690 100 6,6 5,99
Si3N4 (ligado por 
reação) 2,8 770 112 ... ... 255 37 3,6 3,27
SiC (sinterizado) 3,1 3860 560 170 25 550 80 4 2,63
ZrO2, 9% MgO (par-
cialmente estabilizado) 5,5 1860 270 ... ... 690 100 8+ 7,26+
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
 
Dica do professor
Acompanhe no vídeo os tipos de materiais cerâmicos de alta vitrificação. Há dois tipos diferentes 
de cerâmica de alta vitrificação: o grés e a louça. A diferença básica entre eles na qualidade está na 
textura interna. Os materiais de louça são mais porosos no interior do que os grés.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/42ebcac23fc00446f9eb5e64559702bf
Exercícios
1) Assinale a alternativa que contenha compostos cerâmicos com a mesma estrutura cristalina 
de cloreto de césio (CsCl). 
A) MgO.
B) CaO.
C) NiO.
D) TlBr.
E) NaCl.
2) 
, 2) Assinale a alternativa que contenha compostos cerâmicos com a mesma estrutura 
cristalina do cloreto de sódio (NaCl).
A) FeO.
B) AgMg.
C) LiMg.
D) AlNi.
E) β-Cu-Zn.
3) 
, 3) O composto cerâmico CaTiO3 possui estrutura relacionada aos materiais piezoelétricos. 
Essa estrutura chama-se:
A) Estrutura cristalina da perovskita.
B) Estrutura cristalina da espinela.
C) A estrutura cristalina da antifluorita.
D) Estrutura cristalina do fluoreto de cálcio.
E) Estrutura cristalina do NaCla.
4) 
, 4) O composto cerâmico a seguir possui qual estrutura cristalina? Assinale alternativa 
correta a respeito da estrutura cristalina do CaZrO3:
A) Estrutura cristalina do fluoreto de cálcio.
B) Estrutura cristalina da perovskita.
C) Estrutura cristalina da blenda de sulfeto de zinco.
D) Estrutura cristalina de cloreto de césio.
E) Estrutura cristalina do cloreto de sódio.
5) 
, 5) Assinale a alternativa que contenha materiais de alta vitrificação:
A) Louça feldspática.
B) Adobe.
C) Tijoleiras.
D) Telha.
E) Tijolo maciço.
Na prática
Conheça um pouco mais sobre o grés cerâmico.
É um material de alta vitrificação, cujo produto final apresenta uma textura quase compacta. Esses 
materiais são construídos com argila fusível.
O grés porcelanato é um dos produtos existentes no mercado que se destaca devido as suas 
propriedades físico-mecânicas que permitem que esse material possua ótimo desempenho e vida 
útil prolongada.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
FÁBRICA MANUFATTI - Cobogós e Revestimentos Artesanais
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Geração de energia com cerâmica de piezo - Aplicações
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
Propriedades Superficiais de Peças de Grês Porcelanato: 
Influência de Diferentes Recobrimentos Protetores
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
NORMAS REVESTIMENTOS CERÂMICOS
https://www.youtube.com/embed/81t6iCMmZM0?rel=0
https://www.youtube.com/embed/KL4PgSX1yVA?rel=0
http://www.ceramicaindustrial.org.br/pdf/v11n03/a01v11n3a390.pdf 
Aponte a câmerapara o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/revestimentos.asp#normas
Materiais de construção
Apresentação
Materiais de construção são todos os corpos, objetos ou substâncias que são usados em qualquer 
obra de engenharia. Desde o início da civilização, os materiais são utilizados para facilitar a vida do 
ser humano. Na Pré-história, o sílex lascado era o principal material utilizado na confecção de 
objetos e ferramentas. Na sequência, o homem passou a produzir seus utensílios cotidianos a partir 
da pedra polida, evoluindo para aplicação de cerâmicas em materiais a partir da descoberta do fogo. 
Neste mesmo período, o que hoje conhecemos como compósito, o barro reforçado com madeira e 
palha possibilitava a construção de casas.
Nesta Unidade de Aprendizagem você vai conhecer os conceitos da ciência e engenharia de 
materiais aplicados a materiais de construção e reconhecer a importância destes materiais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Conceituar os pilares da ciência e engenharia de materiais aplicados a materiais de construção.•
Definir materiais de construção civil.•
Identificar os níveis de estudo/informações sobre os materiais.•
Desafio
Imagine que você seja o candidato à vaga de técnico em qualidade de uma empresa que fabrica 
telhas.
 
Após a entrevista, você deve realizar um teste com a seguinte questão:
Defina o material argila e a propriedade que permite que este material seja moldado em finas 
camadas sem que se rompa. Por que o material é vermelho?
Infográfico
Obras de engenharia civil são realizadas com a utilização de materiais de construção. O uso racional 
destes materiais, do ponto de vista técnico e econômico, exige o conhecimento adequado das suas 
propriedades e dos processos de fabricação ou de transformação. Só assim será possível selecionar, 
entre as variadas opções viáveis que existem atualmente, aquela que permita melhores 
desempenhos. Observe no infográfico as propriedades dos materiais de construção.
Conteúdo do livro
As tarefas do arquiteto e do engenheiro seriam de impossível realização sem o suporte de dezenas 
de agências reguladoras, associações comerciais, organizações profissionais e outros grupos que 
produzem e disseminam informações sobre materiais e métodos de construção.
Alguns dos mais importantes serão discutidos nas seções do livro "Fundamentos de Estruturas de 
Philip Garrison". Comece seus estudos a partir do titulo Materiais estruturais: concreto, aço, madeira 
e alvenaria.
Boa leitura.
Albano, J.F. – Vias de transporte
Allen, E.; Iano, J. – Fundamentos da engenharia de edificações:
materiais e métodos, 5.ed.
Beer, F.P. et al. – Estática e mecânica dos materiais
Beer, F.P. et al. – Mecânica dos materiais, 7.ed.
Cocian, L.F.E. – Introdução à engenharia
Dym, C.L. et al. – Introdução à engenharia: uma abordagem
baseada em projeto, 3.ed.
Leet, K.M.; Uang, C.; Gilbert, A.M. – Fundamentos da análise
estrutural, 3.ed.
Najafi, M. – Tecnologia não destrutiva: planejamento,
equipamentos e métodos
Nash, W.A.; Potter, M.C. – Resistência dos materiais, 5.ed.
Neville, A.M. – Propriedades do concreto, 5.ed.
Neville, A.M.; Brooks, J.J. – Tecnologia do concreto, 2.ed.
Peurifoy, R.L. et al. – Planejamento, equipamentos e métodos
para construção civil, 8.ed.
O projeto estrutural é parte fundamental de qualquer projeto
mecânico ou de construção civil, seja de uma máquina, de um
edifício ou de uma ponte. O cálculo estrutural envolve conceitos
físicos e formulações matemáticas para definição da geometria
e a análise da estabilidade e da resistência de uma estrutura.
Fundamentos de Estruturas traz os conceitos essenciais da
matéria em linguagem simples, clara, objetiva e ilustrativa para
facilitar sua compreensão e sua aplicação.
O leitor encontrará neste texto:
conceitos estruturais explicados com o uso de analogias e
de exemplos;
conceitos matemáticos expressos com clareza e no contexto
dos conceitos físicos envolvidos;
exemplos e casos do mundo real para enfatizar a relevância do
conteúdo apresentado.
Leitura indicada para as disciplinas de Estruturas, Estruturas
de Concreto e Alvenaria, Estruturas de Madeira, Estruturas
Metálicas, Resistência dos Materiais, Estabilidade, Análise de
Estruturas e afins ministradas nos cursos de engenharia civil,
arquitetura, construção civile engenharia mecânica.
Este livro contém apresentações em PowerPoint com
todas as fotografias do livro a cores. Também está dis-
ponível a solução (em inglês) de alguns dos problemas
propostos. Os interessados nestes materiais podem
acessar o , buscar pela página dosite loja.grupoa.com.br
livro e clicar no ícone Conteúdo Online.
D:\Trabalho\Bookman\03173 - GARRISON - Fundamentos de Estrutura - 3ed\Arquivo aberto\03173 - GARRISON_Fundamentos_Estruturas_3ed 20-06.cdr
quinta-feira, 12 de julho de 2018 16:14:26
Perfil de cores: Desativado
Composição Tela padrão
G242f Garrison, Philip.
 Fundamentos de estruturas [recurso eletrônico] / Philip 
Garrison; tradução: Ronald Saraiva de Menezes; revisão 
técnica: Luttgardes de Oliveira Neto. – 3. ed. – Porto Alegre: 
Bookman, 2018.
Editado como livro impresso em 2018.
ISBN 978-85-8260-481-6
1. Engenharia civil. I. Título.
CDU 624.01
Catalogação na publicação: Karin Lorien Menoncin – CRB 10/2147
Philip Garrison BSc, MBA, CEng, MICE, MIStructE, MCIHT, é engenheiro 
civil e estrutural credenciado e professor sênior de Design Estrutural do 
Departamento de Engenharia Civil da Leeds Beckett University.
 21
 Materiais estruturais: concreto, 
aço, madeira e alvenaria
Introdução
O foco principal deste livro são os fundamentos da análise estrutural. Até aqui, não prestamos 
muita atenção no material constituinte de uma viga, um pilar ou uma laje. Existem, é claro, mui-
tos materiais disponíveis para usarmos, mas neste capítulo vamos examinar os quatro principais 
materiais estruturais, que são: concreto, aço, madeira e alvenaria.
Tanto arquitetos quanto engenheiros têm que decidir já num estágio inicial qual material 
(ou combinação de materiais) usarão em um projeto específico. Mas é difícil tomar tal decisão se 
você não sabe nada sobre os diversos materiais. O propósito deste capítulo é discutir diferentes 
materiais disponíveis para o profissional da construção.
Qual é o melhor material?
Uma pergunta natural a essa altura é: qual é o melhor material? Bem, depende do que você quer 
dizer com “melhor”. “Melhor” significa mais resistente, mais rígido, mais barato, prontamente 
disponível ou mais atraente? Ou tudo isso? Ou talvez nada disso?
Se pararmos para pensar, concluiremos que não existe um material de construção que seja 
o melhor em todos os aspectos. Se existisse, todas as estruturas de edificações no mundo seriam 
feitas exclusivamente deste material. Isso claramente não acontece. Quando observamos o mun-
do à nossa volta, vemos edificações de tijolos ou de pedra, de madeira, com estruturas de aço ou 
de concreto armado. Em certas partes do mundo, vemos edificações construídas de gelo, lama ou 
bambu. Fica claro que há muitos materiais diferentes que podem ser utilizados em edificações e 
cada um tem suas vantagens e desvantagens.
A analogia da chaleira elétrica
Se você observar seu ambiente cotidiano, perceberá que objetos específicos tendem a ser feitos 
de certos materiais. Isso porque tais materiais são especialmente apropriados para certas apli-
cações. Pneus de carro, por exemplo, são feitos de borracha, janelas são feitas de vidro e canetas 
geralmente são feitas de plástico.
Sabemos também que certos materiais são flagrantemente inadequados para determinadas 
aplicações. Por exemplo:
• lentes de contato jamais são feitas de aço
• fuselagens de aviões jamais são construídas com tijolos
• computadores jamais são feitos de concreto
• radiadores jamais são feitos de plástico (embora talvez até pudessem ser)
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Capítulo 21 • Materiais estruturais: concreto, aço, madeira e alvenaria 219
Vejamos o caso de uma chaleira elétrica como exemplo. Se você revisar as propriedades desejá-
veis numa chaleira elétrica, talvez chegue a algumas ou a todas as seguintes conclusões:
• Resistência: a chaleira elétrica deve ser forte o bastante para conter água e resistir à pressão 
do vapor em seu interior. Também deve ser resistente o bastante para não quebrar se alguém 
deixá-la cair numa superfície dura.
• Propriedades termais: a chaleira elétrica deve ser capaz de resistir à temperatura da água em 
ebulição e não deve quebrar, derreter ou se deformar a tais temperaturas. Também deve ser 
capaz de suportar mudanças bruscas de temperatura se, por exemplo, água fria for derrama-
da dentro de uma chaleira elétrica que recém continha água fervente.
• Rigidez: a chaleira elétrica não deve se deformar devido à pressão da água ou do vapor.
• Descarte: o que acontecerá com a chaleira elétrica no fim de sua vida útil?
• Disponibilidade de materiais: os materiais devem estar prontamente disponíveis nas quanti-
dades necessárias para a produção em massa de chaleiras elétricas.
• Custos de fabricação: o processo fabril deve ser suavemente integrado, para que as chaleiras 
elétricas sejam produzidas ao menor custo possível.
• Durabilidade: a chaleira elétrica não deve apodrecer, ser corroída ou se degradar de alguma 
outra forma com o uso.
• Vedação: a chaleira elétrica deve ser à prova d’água.
• Atratividade: a chaleira elétrica deve ter um visual suficientemente atraente para que as pes-
soas desejem comprá-la.
Um fabricante de chaleiras elétricas tem de encontrar um material que apresente todas as pro-
priedades listadas. Até o fim dos anos 70, todas as chaleiras elétricas eram feitas de aço; então, fo-
ram desenvolvidos plásticos capazes de suportar as altas temperaturas sem se deformarem. Hoje 
em dia, a maioria das chaleiras elétricas é feita de plástico, pois existem plásticos disponíveis que 
atendem a todos os requisitos recém citados e que são mais baratos do que o aço. Vejamos quais 
seriam as consequências de fabricar chaleiras elétricas usando outros materiais.
• Uma chaleira elétrica de madeira é possivelmente mais cara de fabricar. Seria difícil obter 
uma vedação à prova d’água, e a madeira acabaria apodrecendo sob tamanha umidade e 
vapor, a menos que conservantes – que podem ser venenosos! – fossem usados.
• Seria difícil (e, portanto, economicamente inviável) criar uma chaleira elétrica de concreto 
com as dimensões necessárias; caso contrário, ela seria pesada demais. Ademais, a superfície 
do concreto poderia acabar se dissolvendo na água em ebulição.
• Uma chaleira elétrica de alvenaria seria impraticável pelos mesmos motivos que uma feita de 
concreto, com a formação de juntas à prova d’água representando um problema adicional.
Então qual foi o motivo dessa conversa sobre as propriedades preferíveis numa chaleira elétrica? 
Bem, algumas das propriedades recém listadas, desejáveis na fabricação de chaleiras elétricas, 
também representam propriedades importantes dos materiais a serem usados em estruturas. 
Examinemos algumas delas detalhadamente.
Fatores a serem considerados na seleção de materiais
Disponibilidade
Materiais de construção são usados em grandes quantidades e, portanto, precisam estar pronta-
mente disponíveis. Pedras e argila são extraídas na maior parte do Reino Unido, por isso a alve-
naria (uso de pedras, tijolos e blocos de concreto) é amplamente usada em construção doméstica. 
(Até os anos 60, por exemplo, todas as edificações na cidade escocesa de Aberdeen eram feitas 
de granito, que estava facilmente disponível numa jazida local). Em algumas partes do mundo, 
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220 Fundamentos de Estruturas
outros materiais localmente disponíveis são excelentes para construção. Além disso, a mão de 
obra local costuma estar familiarizada com o uso de materiais localmente disponíveis.
Resistência
Os materiais precisam ser resistentes o suficiente (sob tração e/ou compressão) para o seu pro-
pósito-alvo. Claramente, alguns materiais são mais resistentes do que outros. A escolha de um 
material frágil demais para uma aplicação específica é um equívoco óbvio, mas a seleção de um 
material mais resistente do que o necessário também é indesejável.
Rigidez
Rigidez, ou dureza, não deve ser confundida com resistência: alguns materiais resistentes não 
são rígidos (como as cordas) e alguns materiais rígidos não são resistentes (como o vidro). Quan-
to mais rígido um material, menos ele sofrerá deflexão. A rigidez de um material é proporcional 
ao valor do seu módulo de Young. (Para uma derivação do módulo de Young, veja o Capítulo 18.) 
Os valores típicos para o módulo de Young sendo considerados neste capítulo são os seguintes:
• Aço: 210 kN/mm2
• Alumínio: 71 kN/mm2
• Concreto: 14 kN/mm2
• Madeira: 5 – 10 kN/mm2
Pode-se perceber, a partir desses valores, que o aço é de longe o mais rígido dentre os materiais 
estruturais comuns – para uma mesma seção transversal, o aço é três vezes mais rígido do que o 
alumínio, 15 vezes mais rígido do que o concreto e mais de 20 vezes mais rígido do que a madei-
ra. Lembre-se, porém, que isso só vale para uma mesma seção transversal, então essas rigidezes 
relativas irão variar dependendo da seção transversal usada.
Vimos no Capítulo 1 que a deflexão precisa ser controlada, mas é menos crítica em algumas 
aplicações do que em outras. Um material super-rígido, portanto, nem sempre é necessário ou 
mesmo desejável.
Velocidade de construção
Alguns tipos de construções podem ser erigidas mais depressa do que outras. Uma estrutu-
ra reticular de aço pode ser completada em bem menos tempo do que uma de alvenaria. Mas 
velocidade de construção nem sempre é crucial, e às vezes uma perda em agilidade pode ser 
contrabalançada por custos menores. Para ilustrar, basta imaginar alguém lhe dizendo que uma 
edificação pode ser construída duas vezes mais rápido, só que pelo dobro do custo.
Custo/economia
Uma questão complexa. Arquitetos e engenheiros estão sempre procurando minimizar custos. 
Há um velho ditado que diz que um engenheiro pode fazer por um centavo aquilo que qualquer 
pessoa pode fazer por dois centavos. Precisamos levar em consideração o custo das matérias-
-primas, o custo de conversão do material em sua forma utilizável, custos de transporte e custos 
associados à mão de obra.
Capacidade de acomodar movimento
Todas as edificações tendem a se mover. Alguns materiais são capazes de acomodar isso melhor 
do que outros. Construções de tijolos, por exemplo, conseguem suportar movimento melhor do 
que uma estrutura com pórtico de aço.
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Capítulo 21 • Materiais estruturais: concreto, aço, madeira e alvenaria 221
Durabilidade
Com o passar do tempo, alguns materiais apodrecem, se decompõem, sofrem corrosão ou per-
dem lascas, etc. Com certos materiais, isso acontece antes do que com outros; em outras palavras, 
alguns materiais são mais duráveis do que outros. Custos e programas de manutenção precisam 
ser levados em consideração. É notório, por exemplo, que a Ponte Ferroviária do Rio Forth, na 
Escócia, é repintada a cada 3 ou 5 anos a fim de controlar a corrosão da estrutura de aço.
Descarte
Nada dura para sempre. Que destino será dado à edificação ao final de sua vida útil? O material 
poderá ser reutilizado ou convertido em algo aproveitável? Quais são os custos associados a isso?
Proteção contra incêndio
Existe a lamentável possibilidade de que qualquer edificação venha a pegar fogo. Alguns mate-
riais apresentam melhores propriedades anti-incêndio do que outros.
Tamanho e natureza do local
A localização de uma edificação pode influenciar a escolha de materiais. Problemas de engarra-
famentos, exigências legaislocais e obstruções físicas podem limitar o porte das entregas ao local 
e quantas vezes ao dia elas podem ocorrer.
Analisaremos agora cada um dos principais materiais estruturais individualmente. Como 
você verá, cada material tem suas vantagens e desvantagens.
Concreto
Concreto é fabricado misturando-se ingredientes – cimento, agregados miúdos (areia), agrega-
dos graúdos (seixos e pedras britadas) e água – em proporções predeterminadas de uma maneira 
controlada para formar um fluido cinzento semelhante a mingau. Esse concreto fresco é trans-
portado para o local onde se faz necessário e é derramado em “moldes” do formato e tamanho 
exigidos. Esses moldes, conhecidos como formas ou nichos, costumam ser feitos de madeira ou 
de aço. Reações químicas ocorrem no concreto, que levam ao assentamento, endurecimento e 
ganho em resistência ao longo de um período de semanas.
A produção de concreto precisa ser cuidadosamente controlada. Em primeiro lugar, seus 
materiais constituintes de ocorrência natural são variáveis em qualidade. Em segundo, concreto 
fresco é suscetível a altas ou baixas temperaturas e precisa ser aplicado em seu destino o mais 
rápido possível antes da “pega” (ou seja, antes de seu endurecimento). Em terceiro lugar, um tra-
tamento descuidado do concreto fresco – quando, por exemplo, ele é derramado de uma grande 
altura ou quando bate contra a forma – pode levar à segregação de seus constituintes, o que pode 
afetar a integridade do concreto acabado.
O concreto é resistente sob compressão (usualmente 30 – 40 N/mm2), mas frágil sob tração 
(3 – 8 N/mm2). Como vimos no Capítulo 3, qualquer elemento estrutural f lexionado – como 
uma viga ou uma laje – experimenta tração; portanto, se um elemento for feito de concreto, ele 
precisa ser reforçado por barras de aço. Concreto com barras de aço é conhecido como concreto 
armado. Na prática, todo o concreto visto em estruturas é concreto armado.
O concreto armado tem inúmeras vantagens:
• Apresenta alta resistência à compressão.
• É moldável em qualquer formato desejável.
• Por ser moldável, pode ser usado para formar elementos estruturalmente contínuos.
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222 Fundamentos de Estruturas
• É durável: não sofre corrosão nem apodrece.
• Apresenta boas propriedades anti-incêndio.
• Também tem boas propriedades de isolamento térmico e acústico.
• É relativamente barato de se produzir – embora sua colocação no local exija bastante mão de 
obra, o que aumenta os custos.
• Pode ser usado em composição (isto é, dois materiais atuando em conjunto) com aço estrutural.
• Pode ser amplamente usado em fundações, pilares, vigas, lajes, pontes, estradas e dormentes 
ferroviários.
• É adequado para estruturas de pequenos vãos em edifícios altos ou baixos.
• O concreto protendido – concreto no qual fios ou cabos protendidos são instalados – é mais 
resistente do que o concreto armado e, portanto, elementos mais longos e mais esbeltos po-
dem ser obtidos. Por isso, o concreto protendido é adequado para grandes vãos e pórticos 
rígidos. Você lerá mais a respeito de protensão no Capítulo 25.
• Elementos feitos de concreto (vigas, pilares, etc.) podem ser produzidos em fábricas para, só 
então, depois de endurecidos, serem transportados para um local de construção e erigidos na 
posição desejada. Tais elementos são chamados de pré-moldados. A construção mais usual 
com concreto, em que o material é derramado em formas ou nichos no local, é chamada de 
construção in situ.
Contudo, as seguintes desvantagens do concreto armado também precisam ser levadas em con-
sideração:
• É pesado, tanto física quanto esteticamente.
• Como indicado anteriormente, a construção usando concreto armado precisa ser cuidadosa-
mente controlada e exige bastante mão de obra. É “bagunçada”, exigindo formas, armadura, 
colocação e compactação do concreto.
• Depois de derramado, o concreto leva várias semanas para atingir a resistência necessária. Isso 
atrasa as atividades de construção subsequentes (a menos que o concreto seja pré-moldado).
• Ainda que não sofra corrosão ou apodrecimento, o concreto pode sofrer outros problemas, 
como esboroamento, fissuras (levando a possível corrosão da armadura) e carbonação (rea-
ção química com a atmosfera que causa deterioração).
Alvenaria
Tradicionalmente, o termo alvenaria remete à ocupação do alvenel (pedreiro). Nos tempos atuais, 
o termo costuma se aplicar às construções envolvendo tijolos e blocos cerâmicos ou de concreto.
Tijolos e blocos (cerâmicos ou de concreto) vêm em pequenas unidades cuboides que podem 
ser erguidas manualmente. Eles são dispostos em fileiras por um pedreiro para formar paredes 
ou pilares. Argamassa é usada para “colar” as unidades individuais umas às outras e preencher 
as lacunas ou quaisquer irregularidades entre as unidades.
As vantagens da alvenaria são as seguintes:
• Possui grande resistência compressiva, tornando-a ideal para paredes, pilares e arcos, todos 
os quais encontram-se sob compressão pura.
• É durável – nenhum acabamento é necessário.
• É feito de matérias-primas facilmente encontradas a baixo custo.
• Nenhuma planta complicada é necessária.
• Apresenta uma aparência atraente.
• Apresenta flexibilidade em termos de design – tijolos e blocos podem ser combinados para 
compor formatos complexos.
• A alvenaria apresenta boas propriedades anti-incêndio e boas propriedades térmicas/acústicas.
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Capítulo 21 • Materiais estruturais: concreto, aço, madeira e alvenaria 223
As desvantagens da alvenaria são as seguintes:
• Possui baixíssima resistência à tração, o que significa que não pode ser usada para elementos 
que sofrem flexão, como vigas e lajes.
• Comparada à madeira (o outro material usado para construção doméstica de poucos pavi-
mentos), a alvenaria é pesada; portanto, amplas fundações são necessárias, e os custos de 
transporte são altos.
• Gelo e ataque químico podem causar esboroamento em alvenaria.
• Eflorescência – formações de salitre de má aparência (mas inofensivas) – podem ocorrer em 
alvenaria após um ciclo de umedecimento e secagem.
Devido à sua durabilidade, edificações de alvenaria têm excelente potencial para novos aprovei-
tamentos. A Figura 21.1 exibe uma igreja tradicional de pedra na cidade holandesa de Maastricht 
que atualmente desfruta de uma vida nova como uma livraria.
Madeira
A madeira é o único material estrutural que é usado em seu estado de ocorrência natural. O com-
primento e a seção transversal de uma viga de madeira são limitados pela altura e pela espessura 
da árvore da qual ela é obtida.
Vigas de madeira mais longas e de maior seção transversal podem ser obtidas fatiando-se a 
madeira em tábuas mais finas e colando-as entre si ao longo de seus comprimentos e em suas 
Figura 21.1 Uma igreja transformada em livraria.
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224 Fundamentos de Estruturas
extremidades, mas este é um processo caro raramente usado no Reino Unido. Isso é conhecido 
como madeira laminada colada (MLC).
São dois os tipos de madeira disponíveis:
1. as folhosas (hardwood), obtidas de árvores decíduas (que perdem suas folhas);
2. as coníferas (softwood), obtidas de árvores perenes.
As coníferas costumam ser usadas para propósitos estruturais.
A madeira é um dos materiais mais antigos usados em edificação e apresenta as seguintes 
vantagens estruturais:
• É leve, com uma alta razão resistência/peso.
• É fácil de cortar e moldar.
• Ao contrário do que seria de se esperar, comporta-se bem em caso de incêndio.
• Apresenta boa durabilidade química.
• Tem uma aparência agradável.
• É relativamente barata.
• Embora tenha pouca rigidez, é relativamente rígida considerando-se sua leveza.
• É adequada para estruturas de edificações baixas que sustentam cargas pequenas ou mode-
radas, para pórticosrígidos e para coberturas.
Mas a madeira apresenta as seguintes desvantagens:
• Devido à sua baixa resistência, seus vãos são limitados, assim como a altura de edificações 
de madeira.
• É difícil formar junções em certas circunstâncias.
• Como mencionado há pouco, o tamanho de uma peça de madeira está limitado ao tamanho 
da árvore da qual ela provém.
• A madeira é suscetível a apodrecimento e degradação se não passar por manutenção ade-
quada.
Aço
As peças estruturais de aço são fabricadas em perfis padronizados. Elas apresentam as seguintes 
vantagens:
• Sua resistência é alta tanto sob tração quanto sob compressão (mas aço sob compressão pode 
ser um problema – veja logo adiante).
• O aço apresenta uma alta razão resistência/peso.
• Como os perfis de aço são produzidos em fábricas sob condições cuidadosamente aferidas, 
um alto controle de qualidade é garantido.
• A aparência do aço é elegante, com elementos esbeltos, superfícies suaves e bordas retas e 
agudas.
• Pré-fabricação é possível.
• O aço apresenta alta rigidez.
• O aço é um material econômico: uma pequena quantidade sustenta uma carga relativamente 
grande.
• O aço é indicado para edifícios baixos/altos e estruturas de telhados com quaisquer vãos.
O aço, porém, apresenta as seguintes desvantagens:
• É pesado: são necessários guindastes para levantar elementos metálicos.
• É um material de alto custo.
• Apresenta um problema de durabilidade: sofre corrosão se não receber proteção e manutenção.
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Capítulo 21 • Materiais estruturais: concreto, aço, madeira e alvenaria 225
• Apresenta baixa resistência a fogo; portanto, elementos estruturais metálicos precisam ser 
protegidos por outros materiais.
• Devido aos perfis esbeltos usados em elementos metálicos, eles são propensos à f lambagem 
sob compressão. Este é um critério importante ao se projetar um elemento estrutural metálico.
O Sage, na cidade de Gateshead, norte da Inglaterra, é uma casa de espetáculos que abrange três 
salas de concerto separadas, envelopadas por uma casca de aço e vidro que se curva em três di-
mensões, o que exigiu a fabricação de elementos metálicos complexos. Seus críticos afirmam que 
o edifício ficou parecendo uma lesma gigante.
Alumínio
O alumínio raramente é usado como material estrutural, exceto em estruturas muito pequenas 
(como estufas). Suas principais propriedades são as seguintes:
• Sua resistência é aproximadamente a mesma que a do aço-carbono (mild steel).
• É mais rígido do que o concreto ou a madeira.
• É menos rígido do que o aço, mas é mais leve.
• Apresenta uma alta razão resistência/peso.
• Mas é caro.
Então como eu decido quais materiais usar em 
determinada edificação?
A discussão a seguir diz respeito a construções no Reino Unido, embora parte dela também pos-
sa se aplicar a outras partes do mundo.
Estrutura com pórtico ou sem pórtico?
A primeira decisão a ser tomada é se a estrutura terá ou não um pórtico. Em uma estrutura com 
pórtico, um “esqueleto” de vigas e pilares é usado para conduzir as cargas estruturais edifício 
Figura 21.2 Sage, Gateshead, Inglaterra.
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226 Fundamentos de Estruturas
abaixo, até suas fundações. O pórtico costuma ser feito de aço ou de concreto armado, mas em 
estruturas bem pequenas (geralmente de um único pavimento), ele pode ser feito de madeira ou 
de alumínio. O edifício acabado costuma apresentar também paredes externas e internas, mas 
elas não são estruturais e não sustentam outras cargas além de seu próprio peso.
Em uma estrutura sem pórtico, as paredes sustentam cargas e costumam ser feitas de alvena-
ria, mas também podem ser feitas de concreto armado.
Exemplo 21.1
Imagine o seguinte cenário:
Dependendo de sua especialização, você chefia ou um escritório de arquitetura ou uma agên-
cia de consultoria em engenharia. Um dos seus clientes, uma incorporadora, propõe construir 
um edifício comercial em um local específico. As dimensões do prédio planejado ainda precisam 
ser concluídas, mas sabe-se que ele terá dois pavimentos, com área total de 60 m × 20 m. Depois 
de completado, o prédio será alugado ou para uma única empresa ou, com as subdivisões apro-
priadas, para inúmeras empresas inquilinas de menor porte.
Na primeira reunião com a equipe responsável pelo projeto, o cliente pede seu conselho so-
bre a necessidade de ter ou não um pórtico estrutural. Escreva sua resposta, apresentando justi-
ficativas completas para sua escolha.
Após refletir sobre isso, sua resposta provavelmente seria de que uma estrutura com pórtico 
é a opção apropriada, pelos seguintes motivos:
• Está claro que o uso do prédio não foi rigidamente definido. Trata-se de um edifício de escri-
tórios, mas pode ser ocupado por várias empresas, e as empresas inquilinas podem crescer (e 
consequentemente precisar de mais espaço) ou encolher (exigindo menos espaço). Empresas 
inquilinas podem ir e vir com o passar do tempo. Sendo assim, o espaço disponível deve ser o 
mais flexível possível, a fim de acomodar as necessidades variáveis dos inquilinos. O melhor 
é que tal f lexibilidade não seja tolhida pela presença de paredes internas de sustentação de 
carga (paredes estruturais).
• A ausência de paredes estruturais implica que haverá mais área útil. Embora esse aumento 
em área útil acabe sendo relativamente pequeno, será uma boa notícia para a incorporadora 
cliente, que estará ávida para espremer o máximo possível de metros quadrados locáveis 
dentro do prédio.
• Se não houver paredes estruturais – que seriam feitas de concreto ou de alvenaria e, portan-
to, relativamente pesadas – o edifício como um todo será mais leve. Essa leveza relativa im-
plicaria na atuação de cargas menores sobre as fundações, o que, por sua vez, significaria que 
as fundações poderiam ser menos substanciais e, portanto, mais baratas. Seu cliente ficaria 
encantado com qualquer economia de custos que você pudesse lhe oferecer.
• Estruturas com pórtico de aço ou de concreto armado podem ser erigidas em bem menos 
tempo que estruturas com cargas sustentadas por alvenaria. Isso novamente agradará seu 
cliente, que preferirá ver a estrutura concluída (e, assim, faturando com locações) o mais 
cedo possível – de preferência para ontem.
No entanto, como ocorre com a maioria dos projetos no “mundo real”, as coisas não avançam 
assim, sem sobressaltos, e ocorre uma virada nesse enredo:
Na segunda reunião com a equipe responsável pelo projeto, o seu cliente se mostra temeroso 
pela possível chegada de uma recessão que causará uma diminuição drástica na demanda por 
ocupação de escritórios. Ele vislumbra, porém, uma demanda crescente por acomodações hote-
leiras de qualidade e, por isso, acabou substituindo o projeto do edifício de escritórios pelo pro-
jeto de um hotel no mesmo local, o qual, quando concluído, será vendido para a rede hoteleira 
Dream Easy Inn. Devido a restrições de planejamento, a altura e as dimensões gerais do prédio 
continuarão as mesmas que antes.
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Capítulo 21 • Materiais estruturais: concreto, aço, madeira e alvenaria 227
Seu cliente lhe pergunta se essa mudança de uso alteraria seu conselho anterior a respeito da 
estrutura do edifício. Qual é a sua resposta? Apresente motivos.
Agora o esquema mudou totalmente. Ainda que o formato e o tamanho finais do prédio con-
tinuem os mesmos que antes, ele será usado para um fim completamente diferente. As necessi-
dades de uma rede hoteleira (e dos hóspedes, que pagam por suas acomodações) são vastamente 
diferentes das demandas de uma empresa inquilina de espaço para escritório (e dos funcionários 
que ela emprega). Por isso, o arquiteto e o engenheiro precisam repensar o projeto.
Nesse caso, você pode muito bem decidir que a estrutura com pórtico não é apropriada, pelas 
seguintes razões:• Os hóspedes de um hotel querem ter uma boa noite de sono. Por isso, é importante que o 
quarto de hotel esteja na temperatura certa e seja silencioso – nenhum hóspede gosta de ser 
perturbado por barulho do quarto vizinho ou da rua. Altos níveis de isolamento térmico e 
acústico são, portanto, prioridades. Faz sentido usar paredes de alvenaria estrutural, pois, 
corretamente especificadas, elas proporcionam um nível adequado de isolamento térmico e 
acústico, além de formarem parte da estrutura do edifício.
• Ao contrário do projeto envolvendo escritórios, nenhuma flexibilidade é necessária num 
prédio usado como hotel. É improvável que seu proprietário tenha a necessidade de alterar, 
no futuro, o tamanho dos quartos individuais ou a localização de determinadas paredes.
• Mais uma vez, você deve levar em consideração as necessidades do seu cliente. Como ele ven-
derá o prédio para uma rede hoteleira depois de concluída a obra, sua principal preocupação 
é que o edifício acabado seja uma aquisição atraente para tal operador. Seu cliente não está 
preocupado com o faturamento potencial do prédio no futuro.
• Vale ressaltar que este é um edifício baixo (apenas dois andares). A decisão poderia ser dife-
rente com um edifício alto, onde a eficiência de uma estrutura com pórtico acabaria suplan-
tando outras considerações.
Podemos extrapolar as lições que aprendemos a partir deste exemplo específico para casos gerais 
da seguinte forma:
Características de estruturas com pórtico:
• flexibilidade: apto a acomodar novos usos;
• pequeno ganho de área útil;
• mais leve, exigindo fundações menores (e consequentemente mais baratas);
• mais rapidez na construção.
Características de estruturas sem pórtico:
• propriedades inerentes de isolamento térmico e acústico na alvenaria, tornando-se útil para 
hotéis ou prédios de apartamentos onde o isolamento é importante;
• nenhuma flexibilidade no uso do prédio – mas isso talvez nem seja uma necessidade.
A seguir temos uma lista dos materiais usados para constituintes estruturais específicos.
Paredes
• alvenaria (estruturas sem pórtico)
• alvenaria, montante de madeira, painéis de alumínio (estruturas com pórtico)
Pisos
• vigotas de madeira sustentando tábuas corridas (uso doméstico: pequenas cargas, vãos curtos)
• concreto armado in situ (uso industrial/comercial geral)
• concreto pré-moldado (indicado para leiautes de piso regulares e repetitivos)
• compósito: concreto in situ sobre chapas de aço onduladas (popular em edifícios oficiais)
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228 Fundamentos de Estruturas
Vigas
• madeira (apenas para vão curtos)
• concreto armado in situ (uso industrial/comercial geral)
• concreto pré-moldado (incomum, a não ser protendido)
• concreto protendido (indicado quando longos vãos são necessários)
• aço
Pilares
• madeira (apenas para uso doméstico e construção de pequena escala)
• concreto armado
• aço
Tesouras de telhado
• treliça de madeira ou construção com caibros/terças (uso apenas doméstico)
• treliça ou pórtico de aço (edifícios comerciais/industriais com vãos mais amplos)
Fundações
• concreto (geralmente armado, a não ser para construção doméstica)
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Dica do professor
O vídeo a seguir apresenta a você os principais materiais de construção utilizados para as diversas 
obras de engenharia civil, bem como suas principais caraterísticas e propriedades, fatores que 
interferem na escolha do material mais adequado para cada projeto. Não é possivel executar 
qualquer tipo de obra sem a utilização de algum tipo de material de construção, por isso, parte da 
qualidade de uma obra depende da qualidade dos materiais nela empregada. Assista ao vídeo! 
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/aab76d36900c65be8fbfc40ef1109b84
Exercícios
1) Não se caracteriza como um fator de escolha dos materiais de construção: 
A) Descarte de material 
B) Disponibilidade do material 
C) Durabilidade do material 
D) Resistência a tração e compressão 
E) Baixo custo do material 
2) Qual a definição de dureza?
A) A relação entre a massa do componente com o mesmo volume de agua destilada em 
temperatura específica.
B) Resistência que o material oferece à penetração de um corpo duro.
C) A relação entre massa e volume.
D) O espaço que determinada quantidade de material ocupa.
E) Propriedade do material de ocupar determinado lugar no espaço.
3) Qual a definição de peso?
A) A relação entre a massa do componente com o mesmo volume de agua destilada em 
temperatura específica.
B) Resistência que o material oferece à penetração de um corpo duro.
C) A relação entre massa e volume.
D) O espaço que determinada quantidade de material ocupa.
E) É definido como a força com que a massa é atraída para o centro da Terra e varia de local 
para local.
4) Se colocarmos um tijolo na água, ele sairá molhado por ter a característica de absorver água. 
Tal característica ocorre em função de uma propriedade do tijolo. Que propriedade é essa?
A) Maleabilidade.
B) Porosidade.
C) Desgaste.
D) Ductilidade.
E) Dureza.
5) A figura a seguir demonstra um dos esforços aos quais os materiais de construção estão 
constantemente submetidos. Trata-se de um esforço de:
A) Tração.
B) Compressão.
C) Torção.
D) Flexão.
E) Cisalhamento.
Na prática
Você sabia que a denominação "cimento Portland" é genericamente utilizada até hoje e que não 
representa nenhuma marca comercial?
O cimento atual é uma combinação química de cálcio, sílica, ferro e alumínio, que passa por 
complexos processos industriais. Esta receita básica é praticamente a mesma desde os tempos de 
Aspdin, mesmo havendo diferenças significativas em função das modernizações do processo e das 
matérias-primas utilizadas.
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Ensaio de resistência à compressão de concreto - LABMATEC - 
UNIVASF.
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Resistência à flexão de uma viga de concreto armado.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
BERNARDES, M. A globalização na indústria da construção.
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Aula 01 - Conceitos Básicos - Propriedades dos Materiais
https://www.youtube.com/embed/6TsqUeLjHA8?rel=0
https://www.youtube.com/embed/TNGviY-dh9c?rel=0
http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao-construcao/178/a-globalizacao-na-industria-da-construcao-370382-1.aspx
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https://www.youtube.com/embed/Xhorz6goaG4