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Aula5 - Cimento - cap23

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Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Maristela Gomes da Silva 
Universidade Federal do Espírito 
Santo
Cimento Portland com adições minerais
Capítulo 23
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
FabricaFabricaçção do cimentoão do cimento
adições
adições
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Microscopia do clínquer
(Mehta; Monteiro, 1994)
CC33 SS
CC22 SS
CC33 AA
CC44 AFAF
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Mecanismos
• Dissolução
• Precipitação
• Difusão
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação dos silicatos
C3
 
S + 6H C3
 
S2
 
H3
 
+ 3CH
C2
 
S + 4H C3
 
S2
 
H3
 
+ CH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação dos aluminatos
C3
 
A + 3CSH2
 
+26H C3
 
A(CS)3
 
H32
C3
 
A + C3
 
A(CS)3
 
H32 + 4H C3
 
A(CS)H12
2C3
 
A + 21H C2
 
AH8
 
+ C4
 
AH13
C2
 
AH8 + C4
 
AH13 2C3
 
AH6
 
+ 9H
AFt
AFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação do C3 S e C2 S
Ca(OH)2
 
portlandita
 
(CH)
C-S-H
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação da fase ferrita (C4 AF)
AFt
AFm
reação mais lenta e com menor 
liberação de calor de hidratação
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação do C3 A e C4 AF
C3
 
A(CS)3
 
H32
C3
 
A(CS)H12
Etringita (Aft)
Monossulfolaluminato (Afm)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Esquema da microestrutura da pasta
(Mehta; Monteiro, 1994)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Microestrutura: C-S-H e CH
(Mehta; Monteiro, 1994)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Estágios de hidratação
Dissolução; 
formação de 
etringita
Formação 
rápida de CH e 
C-S-H
Início de 
pega Fim de pega
Formação de 
monossulfoaluminato
Reações por 
difusão; formação 
de C-S-H
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Temperatura: cinética e 
termodinâmica das reações
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20
tempo (h)
v
e
l
o
c
i
d
a
d
e
 
d
e
 
l
i
b
e
r
a
ç
ã
o
 
d
e
 
c
a
l
o
r
 
(
k
J
/
k
g
.
h
)
20 por. Méd. Móv. (T=25oC) 2 por. Méd. Móv. (T=60oC)
(Silva, 1998)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento
• clínquer (finura e composição química)
• adições minerais
• gipsita (retardador de pega)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais
•
 
Materiais cimentícios, como as escórias de 
alto-forno;
•
 
Materiais pozolânicos, como as cinzas 
volantes e sílica ativa, e
•
 
Materiais não reativos, como o fíler
 
calcário.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Esquema da microestrura da pasta
(Mehta; Monteiro, 1994)
cimento Portland comum
A = C-S-H
H = CH, Afm
C = poros capilarescimento pozolânico e com 
escória
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais x cimento
•
 
Composição Si, Ca
 
e Al;
•
 
Teor de vidro;
•
 
Área específica > 300m2/kg, e
•
 
Alcalinidade do meio aquoso.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
(Skalny; Mindess, 1991)agregado
aglomerante
Adições minerais do cimento: escória 
de alto-forno
escória + CH + H C-S-H
Mundo > 150 milhões t/ano 
Brazil > 6 milhões t/ano
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
(Dron, 1984)
Representação da estrutura vítrea da 
escória de alto-forno
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Características da escória de alto-forno
•
 
Composição química,
•
 
Reatividade;
•
 
Finura e características físicas;
•
 
Hidraulicidade
 
e ativação.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química da escória de alto- 
forno
Composto 
(%)
Escória básica 
(BATTAGIN, ESPER, 1988)
Escória ácida (adaptado de 
SOARES, 1982)
CaO 40 –
 
45 24 -
 
39
SiO2 30 –
 
35 38 -
 
55
Al2
 
O3 11 -18 8 -
 
19
MgO 2,5 –
 
9 1,5 -
 
9
Fe2
 
O3 0 –
 
2 0,4 –
 
2,5
FeO 0 –
 
2 0,2 –
 
1,5
S 0,5 –
 
1,5 0,03 –
 
0,2
C/S média 1,31 0,68
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
•
 
Solubilidade em meio alcalino;
•
 
Capacidade de precipitação de compostos 
hidratados insolúveis;
•
 
Fase vítrea tem influência direta
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno: 
granulação e moagem
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno: 
fase vítrea
0
50
100
150
200
250
10 20 30 40 50 60 70 80
Ângulo (2θ)
I
n
t
e
n
s
i
d
a
d
e
 
(
c
o
u
n
t
s
/
s
)
3,34
3,02
2,78
Difratograma de raios-X da escória granulada de alto-forno (SILVA, 2006b) 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
Correlação entre o índice de refração e a resistência à compressão, aos 
7 dias e 90 dias, de cimentos com escória (60% de escória e 40% de 
cimento Portland) (John et
 
al. (2003), a partir de dados de Battagin
 
(1986))
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
Correlação entre a relação CaO/SiO2 e a resistência à compressão de 
cimentos contendo 60% de escória e clínquer (John et
 
al. (2003) a partir de 
dados de Battagin; Esper
 
(1988).
CaO/SiO2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
(a) Aspecto geral da escória de alto-forno observada ao MEV: a 
análise elementar qualitativa indica predominância de Ca e Si; (b) 
Detalhe do cristal observado na micrografia a: a análise elementar 
qualitativa indica predominância de Ca e Si (SILVA, 2006b). 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Grau de vitrificação
(microscopia de luz transmitida) 96%
Índice de refração
(microscopia de luz transmitida) 1,65
Natureza básica
Superfície específica Blaine 4100 cm2/g
Massa específica (NBR NM 76/1991) 2906 kg/m3
EscEscóória granulada de altoria granulada de alto--forno moforno moíídada 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Finura da escória de alto-forno
•
 
10µm < Ø
 
das
 
partículas
 
de escória
 
< 45 µm;
•
 
Superíficie
 
específica Blaine: 400 e 500m2/kg;
Diâmetro correspondente a 63% de partículas passantes (µm) 12,38
Dimensão média (µm) 9,2
Diâmetro abaixo do qual encontram-se 10% das partículas (µm) 1,22
Diâmetro abaixo do qual encontram-se 90% das partículas (µm) 26,47
Curva granulométrica de escória granulada de alto-forno moída usada 
como adição ao cimento (granulometria a laser) (SILVA, 2006b).
0
20
40
60
80
100
0,01 0,1 1 10 100 1000
Diâmetro da Partículas (μm)
P
o
r
c
e
n
t
a
g
e
m
 
P
a
s
s
a
n
t
e
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
ativadores mais comuns
clínquer
Ca(OH)2
KOH
NaOH
silicatos (Na e K)
Escória de alto forno: ativação alcalina
ativador mais efetivo
silicato de sódio
(Na2 O: 3,5 a 5,5%)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Escória de alto forno: hidratação
Ca, Mg solução
Si, Al gel pouco permeável 
na sup. da escória
ativadores alcalinos aceleram a dissolução dos íons Si e Al
termodinâmica e 
cinética das reaçõestemperaturaescória
Ca-O
Mg-O
Si-O
Al-O
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
Escória anidra
C-S-H
Estrutura tipo Honeycomb
(Silva et al. , 1999)
Cimento com escória
AFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
(Silva et al. , 1999)
Cimento com escória
EscEscóória anidraria anidra
CC--SS--HH
etringitaetringita
AFmAFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento com escória
CP II E, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
Compostos hidratados
CH
CH
CH
etringita
C-S-H
CH
CH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Influência da relação água/cimento na 
microestrutura
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
CC--SS--HH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições dos cimentos: Pozolanas
Pozolanas + CH + H C-S-H
Cinza volante
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reações pozolânicas
Efeito da adição de cinza volante no teor de CH livre para as 
relações água/aglomerante iguais a 0,5 e 0,3 e idades de 28 e 91 dias 
(JOHN et
 
al. (2003), a partir de dados de ISAIA (1995)).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Características das pozolanas
•
 
Composição química,
•
 
Teor de vidro;
•
 
Finura;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química das pozolanas
•
 
Óxido de silício, de alumínio, de ferro e de 
cálcio, e anidrido sulfúrico (≤5%);
•
 
Teor de carbono ≤
 
5%;
•
 
MgO
 
< 4%;
•
 
Na2
 
O < 1,5%;
•
 
[SiO2
 
+ Fe2
 
O3
 
+ Al2
 
O3
 
] ≥
 
70%;
•
 
Rc
 
7 e 28 dias (argamassa com 20% de 
pozolana
 
em substituição ao cimento) ≥
 
0,75 
Rc
 
referência.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química das cinzas volantes 
nacionais (ISAIA, 1995; MARCIANO, KIHARA, 1997)
Constituintes Teor (%)
SiO2 55,62 – 60,85
Al2 O3 28,85 – 29,25
Fe2 O3 7,15 – 3,15
CaO 1,36 – 2,32
MgO 0,94 – 0,48
SO3 0,35 – 0,20
Na2 O 0,23 – 0,36
K2 O 2,32 – 1,28
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Teor de vidro das pozolanas
•
 
Pode variar de 50 a 90% nas pozolanas
 
naturais;
•
 
Sílica ativa e cinza de casca de arroz: até
 
98%,
•
 
Cinza volante: 70 a 85%;
Difração de raios X de cinza volante do Pólo Petroquímico de Triunfo 
(RS), mostrando o halo vítreo com picos sobrepostos (ISAIA, 1995).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Finura das pozolanas
•
 
Ø
 
das
 
partículas
 
de pozolanas
 
< 35 µm 
(recomendável);
•
 
Blaine
 
das pozolnas
 
> 300 m2/kg (recomendável);
•
 
1µm < Ø
 
das
 
partículas
 
de cinza
 
volante
 
< 100 µm 
(mais
 
de 50% Ø
 
< 20 µm) ;
•
 
Superfície específica Blaine
 
da cinza volante: 300 
e 700m2/kg;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento pozolânico
CP IV, a/c=0,35 CP IV, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
CC--SS--HH
pozolanapozolana
CC--SS--HH
CHCH
CHCH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais no cimento: 
Materiais não reativos (filer calcário)
•
 
Teores < 15% em relação à
 
massa de cimento;
•
 
Ação física (geralmente inertes, mas podem 
ter alguma ação química);
•
 
Melhora a trabalhabilidade, massa específica, 
permeabilidade, exsudação e tendência à
 fissuração.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Reologia
•
 
Aumenta a coesão e a viscosidade do concreto;
•
 
Pode haver redução do consumo de água para o caso 
das cinzas volantes (forma esférica);
•
 
A escória de alto-forno não contribui para a redução 
do consumo de água (partículas angulares);
•
 
Sílica ativa e cinza de casca de arroz aumentam o 
consumo de água (elevada superfície específica);
•
 
Redução de exsudação e segregação.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Calor de hidratação
•
 
Redução do calor de hidratação/unidade de tempo;
•
 
Concreto massa (escória de alto-forno e cinza volante).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Retração por secagem
•
 
Redução de exsudação: aumenta risco de fissuração 
por retração (sobretudo em teores muito elevados);
•
 
Importância da cura.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
RetraRetraçção por secagem ão por secagem 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
NBR 8490/1984Método
28/32/35/42/56/140/252/365 diasI. ensaio
Após moldagem, curados por 23 horas em câmara 
úmida e após desforma submersos por ¼ de hora (1ª 
med.). Depois de 24 horas, curados em água saturada 
de cal até 14 dias (2ª e 3ª med. 7/14d), depois 
armazenagem em c. seca até a idade do ensaio
Condições de 
cura
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
RetraRetraçção por secagemão por secagem (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
e
t
r
a
ç
ã
o
 
(
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
t
r
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ç
ã
o
 
(
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
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(
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
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%
)
,02
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-,02
-,04
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-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20C20
C40C40
C35C35
C30C30
Aumenta com a classe de resistência e com a idade`.Aumenta com a classe de resistência e com a idade`.
Tendência de aumentar com o teor de escTendência de aumentar com o teor de escóória nas maiores classes ria nas maiores classes 
(C30, C35 e C40).(C30, C35 e C40).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Idade (dias)
4003002001000
R
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(
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
RetraRetraçção por secagem ão por secagem (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
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(
%
)
,04
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0,00
-,02
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
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(
%
)
,02
0,00
-,02
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-,06
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
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(
%
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0,00
-,02
-,04
-,06
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-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20C20
C40C40
C35C35
C30C30
Maior retraMaior retraçção em menores relaão em menores relaçções ões áágua/gua/matmat. . cimcim. . 
RelaRelaçções ões áágua/material cimentgua/material cimentíício: cio: 
< 0,50, maior retra< 0,50, maior retraçção para maiores teores de escão para maiores teores de escóóriaria
> 0,50, retra> 0,50, retraçção similarão similar
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Idade (dias)
4003002001000
R
e
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(
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
RetraRetraçção por secagem ão por secagem (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
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(
%
)
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,020,00
-,02
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-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
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%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
t
r
a
ç
ã
o
 
(
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20C20
C40C40
C35C35
C30C30
Maior teor de escMaior teor de escóória, maior retraria, maior retraçção nas idades maiores do que 6 ão nas idades maiores do que 6 
meses (maior efeito 35 meses (maior efeito 35 MPaMPa
 
e 40 e 40 MPaMPa).).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
•
 
Sílica ativa, metacaulim
 
e a cinza de casca de arroz 
aumentam significativamente a resistência em todas as 
idades;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
Influência do teor de cinza volante em concretos com relações 
água/aglomerante iguais a 0,5 e 0,3, nas idades de 3, 7, 28 e 182 dias 
(John et
 
al. (2003), a partir de Isaia
 
(1995)).
a/agl.=0,50 a/agl.=0,30
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
Influência da adição de cinza de casca de arroz em concretos com 
relações água/aglomerantes iguais a 0,5 e 0,3, nas idades de 3, 7, 28 
e 91 dias (John et
 
al. (2003) a partir de dados de Isaia
 
(2005)).
a/agl=0,50 a/agl=0,30
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà compressão axial compressão axial 
NBR 5739/1994 (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà compressão axialcompressão axial (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Em todas as classes, a resistência Em todas as classes, a resistência àà
 
compressão dos concretos compressão dos concretos 
foi crescente com a idade independente do teor do escfoi crescente com a idade independente do teor do escóória.ria.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà compressão axialcompressão axial (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
s
i
s
t
ê
n
c
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a
 
à
 
c
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p
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2
8
 
d
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55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Fixando a relaFixando a relaçção ão áágua/materiais gua/materiais cimentcimentíícioscios, a resistência , a resistência àà
 compressão compressão éé
 
similar nos concretos com teores de 30% e 83% similar nos concretos com teores de 30% e 83% 
de escde escóória e maiores nos concretos com teor de 66% de ria e maiores nos concretos com teor de 66% de
 
 
escescóória (influencia do cimento CPria (influencia do cimento CP
 
IIIIII--3232--RS).RS).
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
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i
s
t
ê
n
c
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c
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m
p
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x
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l
 
a
o
s
 
7
 
d
i
a
s
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
s
i
s
t
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n
c
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c
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s
 
6
3
 
d
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a
s
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à tração
•
 
As adições minerais tendem a aumentar a resistência à
 tração, sobretudo nas idades mais avançadas 
(consumo de CH, melhoria da zona de transição, 
diminuição da porosidade).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção por compressão ão por compressão 
diametraldiametral NBR 7222/1994 (Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção p/compressão ão p/compressão 
diametraldiametral (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Aumenta com a classe de resistência dos concretos;Aumenta com a classe de resistência dos concretos;
Na classe de resistência de 40 Na classe de resistência de 40 MPaMPa
 
concretos com menor teor concretos com menor teor 
de escde escóória de altoria de alto--forno apresentam maior resistência forno apresentam maior resistência àà
 
tratraçção.ão.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção p/compressão ão p/compressão 
diametraldiametral (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
r
a
ç
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p
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p
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m
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t
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a
l
 
(
M
P
a
)
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Nos concretos com maior Nos concretos com maior 
teor de escteor de escóória de altoria de alto--forno forno 
(83%) e com rela(83%) e com relaçções ões 
áágua/materiais cimentgua/materiais cimentíícios cios 
menores que 0,50, a menores que 0,50, a 
resistência resistência àà
 
tratraçção ão éé
 menor.menor.
Valores similares com o Valores similares com o 
aumento da relaaumento da relaçção ão 
áágua/material cimentgua/material cimentíício.cio.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção p/compressão ão p/compressão 
diametraldiametral (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
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ç
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c
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t
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l
 
(
M
P
a
)
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Resultados similares (20 Resultados similares (20 MPaMPa, 30 , 30 MPaMPa
 
e 35 e 35 MPaMPa) independente do ) independente do 
teor de escteor de escóória.ria.
Menores valores com o aumento do teor de escMenores valores com o aumento do teor de escóória (C40).ria (C40).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção na flexão ão na flexão MB 3483/1991 
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção na flexãoão na flexão (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C20 C30 C35 C40
Classe
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o
 
n
a
 
f
l
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x
ã
o
 
(
M
P
a
)
CP II E-32 CP III-32-RS CP III-32-RS+escória
Valores crescentes com o aumento da classe de resistência e Valores crescentes com o aumento da classe de resistência e 
do teor de escdo teor de escóória de altoria de alto--forno. forno. 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência Resistência àà tratraçção na flexãoão na flexão (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
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l
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(
M
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)
9
8
7
6
5
4
3
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Tende a ser similares nos concretos com teor 66% e 83% de Tende a ser similares nos concretos com teor 66% e 83% de 
escescóória em menores relaria em menores relaçções ões áágua/materiais gua/materiais cimentcimentíícioscios..
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Módulode deformação
•
 
O aumento no teor de pasta resulta em redução no 
módulo de deformação na mesma proporção do teor de 
adição mineral que substitui o cimento.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
MMóódulo de deformadulo de deformaççãoão NBR 8522/1984 
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
MMóódulo de deformadulo de deformaççãoão (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
C20 C30 C35 C40
Classe
M
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o
 
d
e
 
d
e
f
o
r
m
a
ç
ã
o
 
(
G
P
a
)
CP II E-32 CP III-32-RS CP III-32-RS+escória
Aumenta com a classe de resistência.Aumenta com a classe de resistência.
Concretos com 66% de escConcretos com 66% de escóória (20 ria (20 MPaMPa
 
e 30 e 30 MPaMPa) apresentam ) apresentam 
menores valores.menores valores.
O teor de escO teor de escóória de altoria de alto--forno forno éé
 
de pouca influência no mde pouca influência no móódulo dulo 
(35 (35 MPaMPa
 
e 40 e 40 MPaMPa).).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
MMóódulo de deformadulo de deformaççãoão (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
M
ó
d
u
l
o
 
d
e
 
D
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o
 
a
o
s
 
2
8
 
d
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a
s
 
(
G
P
a
)
34
33
32
31
30
29
28
27
26
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Tendência de resultados Tendência de resultados 
similares, independente do similares, independente do 
teor de escteor de escóória (a/ria (a/matmat..cimcim
 maiores que 0,50).maiores que 0,50).
Maior mMaior móódulo de dulo de 
deformadeformaçção.ão.
áágua/gua/matmat. . cimcim. menor que 0,50 e . menor que 0,50 e 
teor de 66% de escteor de 66% de escóória.ria.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Porosidade capilar
•
 
As adições minerais reativas reduzem a 
permeabilidade e a absorção (aumento no volume de 
poros de gel e diminuição do volume de poros 
capilares).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Massa especMassa especíífica fica NBR 9778/1987 (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
A massa especA massa especíífica altera muito pouco em funfica altera muito pouco em funçção do teor de ão do teor de 
escescóória, da classe de resistência e da relaria, da classe de resistência e da relaçção ão áágua/material gua/material 
cimentcimentííciocio..
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
M
a
s
s
a
 
E
s
p
e
c
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f
i
c
a
 
(
K
g
/
d
m
3
)
CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
M
a
s
s
a
 
e
s
p
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c
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c
a
 
-
 
2
8
 
d
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a
s
 
(
k
g
/
d
m
3
)
3,00
2,90
2,80
2,70
2,60
2,50
2,40
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção e ão e ííndice de vazios ndice de vazios (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
A
b
s
o
r
ç
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o
 
(
%
)
CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
0
2
4
6
8
10
12
14
16
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
Í
n
d
i
c
e
 
d
e
 
V
a
z
i
o
s
 
(
%
)
CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
A absorA absorçção e o ão e o ííndice de vazios diminuem com o aumento ndice de vazios diminuem com o aumento 
da classe de resistência e com o aumento do teor de (C20, da classe de resistência e com o aumento do teor de (C20, 
C30 e C35).C30 e C35).
No C40, maior absorNo C40, maior absorçção (maior retraão (maior retraçção, maior consumo de ão, maior consumo de 
material cimentmaterial cimentíício) e maior cio) e maior ííndice de vazios (maior ndice de vazios (maior 
incorporaincorporaçção de ar).ão de ar).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção e ão e ííndice de vazios ndice de vazios (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
r
ç
ã
o
 
(
%
)
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
Í
n
d
i
c
e
 
d
e
 
v
a
z
i
o
s
 
(
%
)
15
14
13
12
11
10
9
8
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
A absorA absorçção e o ão e o ííndice de vazios aumentam com a relandice de vazios aumentam com a relaçção ão áágua/ gua/ 
material material cimentcimentííciocio..
RelaRelaçção ão áágua/gua/matmat. . cimcim. (menores que 0,50), os valores tendem ser . (menores que 0,50), os valores tendem ser 
mais similares.mais similares.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção por capilaridadeão por capilaridade NBR 9779/1995 
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção por capilaridade (63 dias)ão por capilaridade (63 dias) 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe 
45403530252015
A
b
s
o
r
ç
ã
o
 
c
a
p
i
l
a
r
 
(
g
/
c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
45403530252015
A
l
t
u
r
a
 
a
s
c
e
n
ç
ã
o
 
c
a
p
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l
a
r
 
(
c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Nas menores classes de resistência Nas menores classes de resistência éé
 
maior a absormaior a absorçção capilar ão capilar 
dos concretos com teor de 83% de escdos concretos com teor de 83% de escóória de altoria de alto--forno.forno.
Com o aumento da resistência diminui a absorCom o aumento da resistência diminui a absorçção de ão de áágua por gua por 
capilaridade dos concretos com teor de 83% de esccapilaridade dos concretos com teor de 83% de escóória de altoria de alto--
 forno.forno.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção por capilaridade (63 dias) ão por capilaridade (63 dias) 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
r
ç
ã
o
 
c
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p
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l
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(
g
/
c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
l
t
u
r
a
 
a
s
c
e
n
ç
ã
o
 
c
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p
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l
a
r
 
(
c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
A influência da relaA influência da relaçção ão áágua/materiais cimentgua/materiais cimentíícios na absorcios na absorçção ão 
por capilaridade por capilaridade éé
 
um fator muitas vezes mais importante do um fator muitas vezes mais importante do 
que o efeito da prque o efeito da próópria adipria adiçção de escão de escóória.ria.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
AbsorAbsorçção por capilaridadeão por capilaridade (63 dias)(63 dias) 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe 
45403530252015
A
b
s
o
r
ç
ã
o
 
c
a
p
i
l
a
r
 
(
g
/
c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
r
ç
ã
o
 
c
a
p
i
l
a
r
 
(
g
/
c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
45403530252015
A
l
t
u
r
a
 
a
s
c
e
n
ç
ã
o
 
c
a
p
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l
a
r
 
(
c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
l
t
u
r
a
 
a
s
c
e
n
ç
ã
o
 
c
a
p
i
l
a
r
 
(
c
m
)
1614
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Com o aumento do teor de escCom o aumento do teor de escóória diminui a altura de ascensão ria diminui a altura de ascensão 
capilar a medida que aumenta a resistência. capilar a medida que aumenta a resistência. 
A influência da adiA influência da adiçção da escão da escóória de altoria de alto--forno e da relaforno e da relaçção ão 
áágua/material cimentgua/material cimentíício (+ notada com o aumento da idade e maiores cio (+ notada com o aumento da idade e maiores 
classes de resistência).classes de resistência).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Ataque de sulfatos
•
 
As adições minerais reativas aumentam a resistência ao 
ataque de sulfatos (redução da porosida
 
e da difusão dos 
sulfatos, redução da relação C/S do C-S-H).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de sulfatos Ataque de sulfatos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
NBR 13583/1996Método
28/42/56 diasIdade ensaio
Até a idade do ensaio (solução de cal e solução 
sulfatada)Cura úmida
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de SulfatosAtaque de Sulfatos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Menor expansão em concretos com teor de 83% Menor expansão em concretos com teor de 83% 
de escde escóória, que comprova a maior resistência ria, que comprova a maior resistência 
ao ataque ao ataque sulfsulfááticotico..
As misturas com mais de 66% de escAs misturas com mais de 66% de escóória de ria de 
altoalto--forno tambforno tambéém têm excelente resistência a m têm excelente resistência a 
sulfatos (menores perdas de resistência sulfatos (menores perdas de resistência 
apapóós ataque s ataque sulfsulfááticotico).).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de SulfatosAtaque de Sulfatos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Solução sulfatada (56 dias)
Classe de resistência (MPa)
45403530252015
V
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%
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,3
,2
,1
-,0
-,1
-,2
-,3
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Solução cal (56 dias)
Classe de resistência (MPa)
45403530252015
V
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%
)
,08
,06
,04
,02
,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Todos os concretos são classificados como de alta resistência a Todos os concretos são classificados como de alta resistência a 
sulfatos apresentam expansão msulfatos apresentam expansão mááxima de 0,03% (ASTM 1012xima de 0,03% (ASTM 1012--95 95 
expansão mexpansão mááxima = 0,05%).xima = 0,05%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Corrosão das armaduras
•
 
Adições minerais: reduz a difusão de cloretos e da 
entrada de água e de oxigênio), mas aumenta a 
carbonatação.
•
 
Consumo de CH pouco afeta a alcalinidade da água de 
poro.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataçção naturalão natural (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
O efeito da escO efeito da escóória no concreto depende das ria no concreto depende das 
condicondiçções de exposiões de exposiçção:ão:
CondiCondiçções ambientais controladas ões ambientais controladas 
proporcionam profundidades de carbonataproporcionam profundidades de carbonataçção ão 
similares em concretos com mesma classes de similares em concretos com mesma classes de 
resistência e maiores teores de escresistência e maiores teores de escóória (66% e ria (66% e 
83%) e menores nas misturas com menor teor 83%) e menores nas misturas com menor teor 
de escde escóória (30%).ria (30%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataççãoão NaturalNatural (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
365 dias63/77/91/365 diasI. ensaio
28 dias (2)*14 dias (1)*Cura úmida
Em ambiente sem 
controle das 
condições 
ambientais até a 
idade do ensaio
Em ambiente com condições 
ambientais controladas 
(umidade – 50%, Temp – 26ºC e 
% CO2 ambiental) até a idade 
do ensaio
*Comparação entre diferentes condições ambientais
Cura ao ar
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataçção natural ão natural (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe de resistência (MPa)
50403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água/material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
11
Classe
6050403020
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0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
Nos ambientes naturais, sem controle (temperatura e umidade) e Nos ambientes naturais, sem controle (temperatura e umidade) e 
com maior tempo de cura com maior tempo de cura úúmida (28 dias), as prof. de carbonatamida (28 dias), as prof. de carbonataçção ão 
crescem com o teor de esccrescem com o teor de escóória. ria. 
22
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataççãoão acelerada acelerada 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
77/91 diasIdade ensaio
14 diasCura úmida
Ambiente de câmara seca (umidade – 50%, 
temperatura – 26ºC e % CO2 ambiental) até 63 dias de 
idade e após, exposição por 4 semanas em câmara de 
carbonatação (umidade – 65%, Temperatura – 26ºC e 
10% / (95+5)% de CO2 ) 
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataçção acelerada ão acelerada (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe de resistência (MPa)
454035302520
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe de resistência (MPa)
454035302520
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
A prof.A prof.carbcarb. acelerada (teor de 10% (95. acelerada (teor de 10% (95±±5)% de CO5)% de CO22
 
). ). 
--classes > C35 são similares (30, 66 e 83%).classes > C35 são similares (30, 66 e 83%).
--classes < C35 tendência similares (66 e 83%), menores com teor classes < C35 tendência similares (66 e 83%), menores com teor 
de 30% de escde 30% de escóória (10% e (95ria (10% e (95±±5)% de CO5)% de CO22
 
..
10% CO10% CO22 (95 (95 ±± 5)5)% CO% CO22
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataçção aceleradaão acelerada (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe de resistência (MPa)
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe de resistência (MPa)
454035302520
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Maiores profundidades na carbonataMaiores profundidades na carbonataçção acelerada ão acelerada 
quanto maior o teor de COquanto maior o teor de CO2 2 ((95((95±±5)%).5)%).
10% CO10% CO22 (95(95±±5)5)% CO% CO22
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CarbonataCarbonataçção aceleradaão acelerada (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Relação água/material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
O maior teor de escO maior teor de escóória (83%) proporciona maiores ria (83%) proporciona maiores 
profundidades de carbonataprofundidades de carbonataçção independente do teor ão independente do teor 
de COde CO22 ..
10% CO10% CO22 (95(95±±5)5)% CO% CO22
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de CloretosDifusão de Cloretos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
ASTM C 1202/1997Método
28/63 diasIdade ensaio
Até a idade do ensaioCura úmida
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de Cloretos Difusão de Cloretos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
> classe de resistência > resistência ao ataque de > classe de resistência > resistência ao ataque de ííons cloretoons cloreto
Os concretos com maior teor de escOs concretos com maior teor de escóória apresentam baixo ria apresentam baixo 
risco de penetrarisco de penetraçção de ão de ííons cloreto.ons cloreto.
63 dias63 dias28 dias28 dias
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de Cloretos Difusão de Cloretos (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Na idade (63 dias de idade) todos os concretos apresentam Na idade (63 dias de idade) todos os concretos apresentam 
>resistência >resistência àà
 
penetrapenetraçção de cloretos sendo classificados como ão de cloretos sendo classificados como 
de moderados a baixo risco de penetrade moderados a baixo risco de penetraçção de ão de ííons cloreto.ons cloreto.
63 dias63 dias28 dias28 dias
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armadurasCorrosão das armaduras (ataque conjunto de CO(ataque conjunto de CO22 
e cloretos) e cloretos) (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Fim do ciclo
Início do ciclo
Névoa salina
3 dias na câmara de 
névoa salina
Secagem
3 dias na estufa (50ºC)
Carbonatação
7 dias na câmara de carbonatação
Medidas 
eletroquímicas
Medidas da prof. carbonatação 
e de penetração de cloretos
O objetivo desta O objetivo desta 
metodologia metodologia éé proporcionar proporcionar 
um ambiente similar ao um ambiente similar ao 
ambiente marinhoambiente marinho
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: CarbonataCorrosão das armaduras: Carbonataçção ão 
aceleradaacelerada (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento 
acelerado
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
Após cada ciclo da câmara de carbonataçãoData do ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade até o início do envelhecimento 
acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Corrosão das armaduras: CarbonataCarbonataççãoão 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe
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Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
InIníício dos cicloscio dos ciclos ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Prof. crescentes com o tempo de exposição em ambiente de 
envelhecimento acelerado.
Tendências diferentes ao se comparar as prof. de carbonatação em 
função da classe de resistência e da relação água/ material cimentício 
(início dos ciclos).
Classe
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Mat.cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Corrosão das armaduras: 
carbonatacarbonataççãoão (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe
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Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
InIníício dos cicloscio dos ciclos
Tendência no início dos ciclos de prof. similares (30% e 66% de 
escória) para igual resistência, porém, prof. menores (66% de 
escória) para a mesma rel.água/ mat. cim. 
Classe
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Mat.cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: CloretosCorrosão das armaduras: Cloretos 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento 
acelerado
Aspersão de nitrato de prataMétodo
Após cada ciclo da câmara de carbonataçãoData do ensaio
28 diasCura úmida
Sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade até o inicio do envelhecimento 
acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Cloretos (Silva, Corrosão das armaduras: Cloretos (Silva, 
2006b)2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Tendência no início dos ciclos de prof. similares (30% e 66% de escória) para 
igual resistência, porém, prof. menores (66% de escória) para a mesma 
rel.água/ mat. Cimentício.
Classe 
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3P
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
InIníício dos cicloscio dos ciclos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: CloretosCorrosão das armaduras: Cloretos 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Após o 5º
 
ciclo, a profundidade de penetração de íons cloretos 
decresce nesta ordem: concretos com 30%, 83% e 66% de escória, 
independente da classe de resistência ou da relação água/material 
cimentício.
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
InIníício dos cicloscio dos ciclos ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade Corrosão das armaduras: Resistividade 
eleléétricatrica (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 65%, 
t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento 
acelerado
Equipamento RESIMétodo
Após saída da câmara de névoa salinaData do ensaio
28 diasCura úmida
Sem controle das condições ambientais até 365 dias 
de idade e após, ciclos de envelhecimento acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade Corrosão das armaduras: Resistividade 
eleléétrica (antes dos ciclos)trica (antes dos ciclos) (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Os concretos com maior teor de escória (83%) 
apresentam maior resistividade elétrica.
C20C20 C30C30 C40C40
Idade (dias)
364
336
308
280
252
224
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Idade (dias)
365
336
308
280
253
224
196
168
154
140
126
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Idade (dias)
366
343
315
287
260
231
203
175
161
147
133
119
105
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade Corrosão das armaduras: Resistividade 
eleléétrica (durante os ciclos)trica (durante os ciclos) (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Os concretos com 30% de escória e com 66% de escória, igual 
probabilidade de corrosão.
C20C20
C40C40
baixa
alta
muito alta
desprezível
baixa
alta
muito alta
desprezíveldesprezível
baixa
muito alta
C30C30
C20C20
alta
alta
C40C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Corrosão das armaduras: 
Resistividade elResistividade eléétricatrica (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Aumenta com a classe de resistência e com a diminuição da 
relação água/material cimentício.
As misturas com maior teor de escória apresentam a menor 
resistividade elétrica após o 5º
 
ciclo.
baixa
alta
muito alta
desprezível
baixa
alta
muito alta
desprezível
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade Corrosão das armaduras: Resistividade 
eleléétricatrica (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
ApApóós 5s 5ºº ciclociclo
Concretos com 83% de escória apresentam maior queda na 
resistividade elétrica (ataque conjunto dos íons cloretos e do CO2
atmosférico).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Corrosão das armaduras: 
Potencial elPotencial eléétricotrico (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento 
acelerado
Multivoltímetro e eletrodo de calomelanoMétodo
Após saída da câmara de névoa salinaData do ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade e após submetidos a ciclos de 
envelhecimento acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétrico (trico (antes dos ciclos),antes dos ciclos), C = 20 mm, C = 20 mm, (Silva, (Silva, 
2006b)2006b)
Os concretos, independente do teor de escória, encontram-se 
neste período, com a armadura com baixa probabilidade de 
corrosão.
C20C20
Tempo (dias)
364
336
308
280
252
224
196
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
366
343
315
287
260
231
203
175
161
147
133
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-700
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
350
322
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266
238
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
C30C30
C40C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétrico (antes dos ciclos),trico (antes dos ciclos), C = 30 mm, C = 30 mm, 
(Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
C20C20
C30C30
C40C40
De 63 aos 365 dias, baixa probabilidade de corrosão das 
armaduras (20/30 mm).
Tempo (dias)
350
322
294
266
238
210
182
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
364
336
308
280
252
224
196
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147
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Material cimentícioCP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
366
343
315
287
260
231
203
175
161
147
133
119
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Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Tempo (dias)
6956291630
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Concreto
C30CPIIE
C30CPIII
C3CPIII+escória
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétrico trico -- ciclos de envelhecimentociclos de envelhecimento (Silva, (Silva, 
2006b)2006b)
Tempo (dias)
7562352490
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Concreto
C20CPIIE
C20CPIII
C20CPIII+escória
Tempo (dias)
7562352490
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Concreto
C20CPIIE
C20CPIII
C20CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
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-400
-500
-600
Concreto
C30CPIIE
C30CPIII
C3CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
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-500
-600
Concreto
C40CPIIE
C40CPIII
C40CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
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Concreto
C40CPIIE
C40CPIII
C40CPIII+escória
CobrimentoCobrimento––20 mm20 mm CobrimentoCobrimento––30 mm30 mm Após 5º
 
ciclo, menor 
probabilidade de corrosão 
nos concretos com 
cobrimento
 
= 30 mm.
C20C20
C30C30
C40C40
C20C20
C30C30
C40C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétricotrico (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
CobrimentoCobrimento –– 20 20 mmmm CobrimentoCobrimento –– 30 mm30 mm
Após envelhecimento acelerado, os concretos com resistência na faixa 
de 20 MPa
 
a 37 MPa
 
(igual fck
 
e mesma relação a/mat. cim. ) têm 
similares probabilidade de corrosão, independente do teor de escória 
(cobrimento=20 mm).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétricotrico (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
CobrimentoCobrimento––20 mm20 mm CobrimentoCobrimento––30 mm30 mm
Resistências maiores que 37 MPa: os concretos com menor 
teor de escória têm menor probabilidade de corrosão 
(cobrimento=20 mm).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial Corrosão das armaduras: Potencial 
eleléétricotrico (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
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Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
CobrimentoCobrimento –– 20 mm20 mm CobrimentoCobrimento –– 30 mm30 mm
Cobrimento
 
da armadura = 30 mm, em igualdade de fck, superiores 
a 30 MPa, proporcionam probabilidades mais similares de corrosão 
(<10%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de Corrosão das armaduras: Perda de 
massamassa (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 65%, 
t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelheciment 
o acelerado
Diferença de massa gravimétricaMétodo
Pesagem inicial antes da moldagem e após os ciclos 
de envelhecimento acelerado
Idade ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 dias 
de idade
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de Corrosão das armaduras: Perda de 
massamassa (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
CobrimentoCobrimento –– 20 mm20 mm CobrimentoCobrimento –– 30 mm30 mm
Cobrimento
 
= 20
 
mm: observam-se > perda de massa 
gravimétrica em menores classe do concreto e maiores relações 
água/ material cimentício.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de Corrosão das armaduras: Perda de 
massamassa (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
CobrimentoCobrimento –– 20 mm20 mm CobrimentoCobrimento –– 30 mm30 mm
Cobrimentos
 
= 30
 
mm proporcionam menores perdas de massa 
gravimétricas, sem se observar uma tendência definida em função do 
teor de escória (valores muito pequenos).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de Corrosão das armaduras: Perda de 
massa massa (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
CobrimentoCobrimento –– 20 mm20 mm CobrimentoCobrimento––30 mm30 mm
Para igual relação água/material cimentício, concretos com 66% 
de escória têm menor perda de massa em relação aos concretos 
com teor de 30% de escória (CP
 
II-E-32) e com teor de 83% de 
escória (CP
 
III-32-RS+escória).
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Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de Corrosão das armaduras: Perda de 
massamassa (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
CobrimentoCobrimento –– 20 mm20 mm
CobrimentoCobrimento –– 30 mm 30 mm 
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Adições minerais do concreto
(Mehta; Monteiro, 1994)
Sílica ativa
CP V ARI
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Aglomerantes (propriedades fAglomerantes (propriedades fíísicosico--
mecânicas)mecânicas) (Silva, 2006b)(Silva, 2006b)
294129862989Massa específica (kg/m
2)
Mistura 50% 
CPIII-32-RS + 
50% escória
CPIII-32-RSCPII-E-32
28 dias
7 dias
3 dias
fim
início 2h25min.2h50min.2h50min.Pega
4h25min.4h20min.4h20min.
001Expansibilidade a quente (mm)
14,1716,9220,06Resistência à 
compressão (MPa) 23,3431,7326,39
42,8249,5236,51
30
4140
149
0,2 0,4
83
4150
159
66Teor de escória (%)
4220Superfície específica Blaine(cm2/g)
152
Água p.consistência normal (g)
0,6Finura (%)
31,73
49,52
4220
16,92
0
4h20min.
2h50min.
152
2941
2h25min.
4h25min.
0
14,17
23,34
42,82
83
4150
159
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Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimentos comerciais
CP IS até 5% de adições 
CPI __ __ __ 
CP II E6-34% 0-10%
CP II F 6-10% 
CP II Z 6-14% 0-10% 
CPIII 35-70% 0-5% 
CP IV 15-50% 0-5%
CP V 0-5%
MRS
ARS
Cimento escória pozolanas fíller calcário
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Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Influência das adições minerais
resistência inicial 
resistência final
calor de hidratação 
porosidade final (φ)
ataque de sulfatos
ataques da água do mar
carbonatação
corrosão das armaduras ? 
retração e fluência
Propriedades escória, pozolanas fíller calcário
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Pasta
cimento anidro
adições
poros
água
aditivos
compostos hidratados
Concreto
pasta
agregados
zona de transição
Microestrutura
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Teste
Estudo de caso: Pilar de ponte em Vitória 
(respingo + variação de maré), atmosfera 
marinha, T= 25ºC e UR= 95% na micro-região, 
cobrimento 35mm, presença de sulfatos e 
cloretos na água do mar, cimento CP III 40.
Discuta a influência do clínquer (finura e 
composição química) e da escória de alto-forno 
nas propriedades: resistência mecânica, 
durabilidade (sulfatos, cloretos e corrosão), calor 
de hidratação e retração.
	Cimento Portland com adições minerais
	Slide Number 2
	Microscopia do clínquer
	���Mecanismos
	Hidratação dos silicatos
	Hidratação dos aluminatos
	Hidratação do C3S e C2S
	Hidratação da fase ferrita (C4AF)
	Hidratação do C3A e C4AF
	Esquema da microestrutura da pasta
	Microestrutura: C-S-H e CH
	Slide Number 12
	Temperatura: cinética e termodinâmica das reações
	Cimento
	Adições minerais
	Esquema da microestrura da pasta
	Adições minerais x cimento
	Slide Number 18
	Slide Number 19
	Características da escória de alto-forno
	Composição química da escória de alto-forno
	Reatividade da escória de alto-forno
	Reatividade da escória de alto-forno: granulação e moagem
	Reatividade da escória de alto-forno: fase vítrea
	Reatividade da escória de alto-forno
	Reatividade da escória de alto-forno
	Reatividade da escória de alto-forno
	Slide Number 28
	Finura da escória de alto-forno
	Slide Number 30
	Slide Number 31
	Cimento com escória
	Cimento com escória
	Cimento com escória�
	Influência da relação água/cimento na microestrutura
	Adições dos cimentos: Pozolanas
	Reações pozolânicas
	Características das pozolanas
	Composição química das pozolanas
	Composição química das cinzas volantes nacionais (ISAIA, 1995; MARCIANO, KIHARA, 1997) 
	Teor de vidro das pozolanas
	Finura das pozolanas
	Cimento pozolânico
	Adições minerais no cimento: Materiais não reativos (filer calcário)
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Slide Number 48
	Slide Number 49
	Slide Number 50
	Slide Number 51
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Slide Number 55
	Slide Number 56
	Slide Number 57
	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
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	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
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	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
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	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
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	Efeito das adições minerais nas propriedades dos concretos
	Slide Number 83
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	Adições minerais do concreto
	Cimentos comerciais
	Influência das adições minerais
	Microestrutura
	Teste

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