Apostila Aglomerantes

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Faculdade de Engenharia 
Departamento de Construção e Transportes 
Materiais de Construção Civil I 
 
 
 
 
 
Apostila de Materiais de Construção Civil I : 
 
 
AGLOMERANTES 
 
 
 
 
 
Prof.º: Moacyr Carvalho Filho 
Profª Luciana Nascimento Lins 
 
Atualização 2012 
Assistente: Floriano Fernandes Barbosa Filho 
 
Universidade do Estado do Rio de Janeiro – Materiais de Construção Civil I 2012 
 
 
2 
 
 
SUMÁRIO 
1. Aglomerantes 
1.1 Definição e breve histórico 
1.2 Qualidades essenciais das pastas e argamassas 
1.3 Classificação dos aglomerantes 
1.4 Propriedades e características físicas 
1.5 Noções Gerais 
1.6 Principais empregos das argamassas na construção civil 
1.7 Cal 
1.7.1 Introdução 
1.7.2 Fluxo de processo para obtenção da cal 
1.7.3 Impurezas 
1.7.4 Formas de Endurecimento 
1.7.5 Cal Aérea 
1.7.5.1 Aplicação da cal aérea 
1.7.5.2 Características 
1.7.6 Cal Hidráulica 
1.7.6.1 Classificação e propriedade 
1.7.6.2 Aplicações 
1.7.7 Recapitulando (Cal) 
1.7.8 Normas relacionadas à Cal 
 Perguntas e respostas 
Leitura Complementar 
1.8 Cimento Natural 
1.9 Gesso 
1.9.1 Definição 
1.9.2 Fases de desidratação da gipsita por calcinação 
1.9.3 Propriedades 
1.9.4 Fabricação 
1.9.5 Utilização do gesso Paris 
1.9.6 Normas relacionadas ao gesso 
 Perguntas e respostas 
1.10 Cimento Portland 
1.10.1 A história do cimento 
1.10.2 Composição do cimento Portland 
1.10.2.1 Clínquer 
1.10.2.2 Adições 
1.10.3 Composição química do cimento Portland 
1.10.4 Composição mineralógica do clínquer Portland 
1.10.5 Reações de hidratação dos compostos do clínquer 
1.10.6 Cristalização 
1.10.7 Classes de resistência 
1.10.8 Principais propriedades dos diversos tipos de cimento 
1.10.9 Principais tipos de cimento Portland 
1.10.9.1 Cimento Portland Comum (CP I) 
1.10.9.2 Cimento Portland Composto (CP II) 
1.10.9.3 Cimento Portland de Alto Forno (CP III) 
1.10.9.4 Cimento Portland Pozolânico (CP IV) 
1.10.9.5 Cimento Portland Alta Resistência Inicial (CP V) 
1.10.9.6 Cimento Portland Resistente aos Sulfatos 
1.10.9.7 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação 
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 1.10.9.8 Cimento Portland Branco 
 1.10.10 Exigências físicas e mecânicas 
 1.10.11 Exigências químicas 
 1.10.12 Normas relacionadas ao cimento (Portland e outros) 
 Perguntas e respostas 
 Leitura Complementar 
 
2. Agregados 
2.1 Definição 
2.2 Classificação dos agregados 
2.3 Características das rochas de origem 
2.4 Principais propriedades físicas dos agregados 
Exercício 
2.5 Outras propriedades 
2.6 Agregados Naturais 
2.6.1 Areia Natural 
2.6.2 Seixo Rolado ou cascalho 
2.7 Agregados Artificiais 
2.7.1 Definições 
2.7.2 Matéria-prima ou rocha de origem 
2.7.3 Brita ou pedra britada 
2.8 Agregados industrializados 
2.8.1 Agregados Leves 
2.8.2 Agregados Pesados 
2.9 Exigências normativas do NBR 7211 – Agregado para concreto 
2.9.1 Granulometria 
Exercício 
2.9.2 Forma dos grãos 
2.9.3 Substâncias nocivas 
2.10 Umidade e inchamento do agregado miúdo 
2.11 Outros índices de qualidade 
Leitura Complementar 
 
3. Concretos 
3.1 Introdução 
3.1.1 O concreto como material estrutural 
3.1.2 Algumas definições 
3.1.3 Componentes do concreto 
3.1.4 Tipos de concreto 
3.2 Estrutura do Concreto 
3.2.1 Fases do concreto a nível macroscópico 
3.2.2 Fases do concreto a nível microscópico 
3.3 Propriedades do concreto 
3.3.1 Traço 
3.3.2 Resistência do concreto 
3.3.3 Importância da relação água/cimento 
3.3.4 Medida da consistência do concreto 
3.3.5 Dados práticos sobre os limites de consistência 
3.3.6 Importância da consistência 
3.3.7 Influência do módulo de finura dos agregados e do traço na relação a/c 
3.3.8 Influência da areia úmida 
 
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4 
 
 
3.4 Aditivos 
3.5 Propriedades do concreto endurecido e sua importância 
3.5.1 Resistência do concreto – Fazendo uma breve dissertação 
Exercício 
3.6 Centrais de concreto / Processos e Sistemas 
3.6.1 Recebimento dos materiais componentes 
3.6.2 Estocagem 
3.6.3 Disposição da central 
3.6.4 Mistura 
3.6.5 Transporte 
3.6.6 Lançamento 
3.6.7 Adensamento 
3.6.8 Cura ou sazonamento 
3.6.9 Métodos de cura 
3.6.10 Pedido de concreto 
3.6.11 Entrega do concreto 
3.6.12 Controle tecnológico 
3.6.13 Aceitação do concreto 
Leitura Complementar 
3.7 Dosagem do concreto 
3.7.1 Parâmetros específicos 
3.8 Controle tecnológico do concreto 
3.8.1 Controle de qualidade 
3.8.2 Acompanhamento da obra 
3.8.3 Conhecimento do projeto 
3.8.4 Mão-de-obra disponível 
3.8.5 Dosagem 
3.8.6 Controle da resistência do concreto 
3.8.5.1 Plano de Controle 
3.8.5.2 Controle estatístico 
3.8.5.3 Controle do concreto para amostragem total (100%) 
3.8.5.4 Casos Especiais 
Exercício 
Bibliografia 
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1) AGLOMERANTES 
 
 
1.1) Definição e breve histórico: 
 
Os aglomerantes são elementos ativos empregados na construção civil onde entram na 
composição das pastas, argamassas e concretos. Constituem o material ligante utilizado 
para fixar ou aglomerar materiais entre si. 
 
O primeiro aglomerante utilizado pelo homem foi a argila. São encontradas na bíblia 
citações do uso da argila nas construções pelos assírios, babilônicos, egípicios e outras 
civilizações da antigüidade. 
 
Argilas secas ao sol ainda são muito utilizadas nas construções rurais, em casas de 
“taipa”. Estas construções apresentam baixas resistências mecânicas e reduzida 
durabilidade por ser a argila um aglomerante quimicamente inerte. 
 
Aglomerantes tipo cal e gesso, que são quimicamente ativos, também eram do 
conhecimento dos antigos e muitas das obras que foram construídas com eles ainda 
existem. 
 
O cimento Portland, que também é um aglomerante quimicamente ativo, é o principal 
aglomerante em uso atualmente, representando o 2o produto em consumo per-capita pelo 
homem, tendo sido inventado no ano de 1824 por Joseph Aspdin, fabricante de tijolos do 
condado de York. 
 
Muitos são os materiais que tem propriedades aglomerantes, porém para a utilização na 
construção civil é essencial que as matérias-primas para sua obtenção sejam abundantes 
na natureza e se encontrem em condições de aproveitamento econômico. 
 
Os aglomerantes apresentam-se sob forma pulverulenta e, quando misturados com 
água, formam uma pasta capaz de aglutinar e formam suspensões coloidais, endurecendo 
por simples secagem, ou, em conseqüência de reações químicas, aderindo às superfícies 
com as quais foram postas em contato. 
 
 
1.2) Qualidades essenciais das pastas e argamassas: 
 
 Resistência mecânica; 
 Durabilidade; 
 Consistência; 
 Plasticidade; 
 Capacidade de retenção de água; 
 Aderência; 
 Resistência ao calor elevado. 
 
 
 
 
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1.3) Classificação dos aglomerantes: 
 
a) Quanto ao processo de endurecimento, podem ser: 
 
 Quimicamente inertes  endurecem por simples secagem ou resfriamento. 
Exemplos: Argila e Asfalto. 
 
 Quimicamente Ativos  o endurecimento é decorrente de reações químicas. 
Exemplos: Cal, Cimento Portland e Gesso. 
Os aglomerantes quimicamenteativos podem, ainda, ser classificados em: 
 
 Aglomerantes Aéreos  necessitam estar em contato com o ar para que o 
processo de endurecimento ocorra e não resistem à ação da água depois de 
endurecidos. 
 Exemplos: Cales aéreas e Gesso. 
 
 Aglomerantes Hidráulicos  o endurecimento ocorre sob a influência exclusiva da 
água, independentemente do ar e resistem satisfatoriamente à ação da água depois 
de endurecidos. 
 
b) Quanto ao tempo de pega: 
 
 Pega rápida – menos de 8 minutos; 
 Pega semi-lenta – de 8 a 30 minutos; 
 Pega lenta – de 30 minutos a 6 horas; 
 Pega muito-lenta - mais de 6 horas. 
 
c) Podemos classificar os quimicamente ativos conforme a composição: 
 
 Simples  são aqueles que depois de obtidos não recebem adição de nenhum outro 
produto. Corresponde a apenas um produto. 
Exemplos: Gesso, cal aérea, cal hidráulica, cimento natural, cimento Portland, cimento 
aluminoso. 
 
 Composto  mistura de um produto com um sub-produto. 
 
 Misto  mistura de dois produtos, ou seja, mistura de dois ou mais aglomerantes 
simples. 
 
 Com Adições  mistura de um produto com adições que visam conferir propriedades 
especiais. 
Exemplos: Cimento colorido, cimento para alvenaria. 
 
 
 
 
 
 
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1.4) Propriedades e características físicas: 
 
a) Massa específica (D) e massa unitária (d). 
 
 D (kg/l) d (kg/l) 
Cimento Portland 3,0 a 3,15 1,12 
Cal 2,25 a 2,30 0,48 a 0,64 
Gesso 2,55 a 2,60 0,65 a 0,80 
 
 Atenção: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Onde: Volume total = V = volume de cheios + volume de ar. 
 
1.5) Noções Gerais: 
 
 Os aglomerantes minerais, quimicamente ativos podem ser empregados, conforme o caso, 
das seguintes formas: 
 
 PASTA = aglomerante + água 
 
 ARGAMASSA = aglomerante + água + agregado miúdo (areia) 
 
 CONCRETO = aglomerante + água + agregado miúdo + agregado graúdo (brita). 
 
 Das pastas e argamassas feitas com os aglomerantes minerais visamos as seguintes 
propriedades: 
 


















ldimensiona deestabilida
lidadeimpermeabi
tração à aresistênci
astemperatur altas às aresistênci
porosidade
aderência
compressão à aresistênci
 sendurecida Quando
água de retenção
deplasticida
iaconsistênc
pega de início de tempo
 frescas Quando
 
 
 
 
 
Massa específica (D) = 
amostra da cheios de volume
amostra da massa
 
Massa unitária (d) = 
 totalvolume
amostra da massa
 
 
 
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1.6) Principais empregos das argamassas na construção civil: 
 
Chapisco  É a primeira camada. É feito com areia grossa e cimento* (1:4 ou 1:5) Tem a 
função de dar aderência à parede, penetra nos tijolos, fecha poros, uniformiza e dá aspereza a 
superfície. Deve ser uma mistura bem úmida, lançada (jogada) sobre a parede. Cai muito no 
chão. Se o chão for revestido dá para recolher, e imediatamente colocar na caixa de mistura. 
Bater e jogar outra vez com rapidez pois o cimento já está hidratado. Antes da próxima camada 
(emboço) lançam-se as mestras que são ripas verticais distantes de 1,5 a 2,0 m e que servirão 
como guias para correr a régua que planificará o emboço. 
 
Emboço  É a Segunda camada, lançada depois de algumas horas. Serve para regularização 
geométrica (aplainamento). É no emboço que se acertam as irregularidades das paredes. 
 Revestimento interno: cal e areia. 
 Revestimento externo: mistura bastarda (1 cimento: 4 cal: 12 areia). 
 
Reboco  É a terceira e última camada – usar areia fina e cal em mistura bem rica (1:3 ou 
1:4). Não usar cimento que pode dar trinca (devido à retração), atrapalhando a futura pintura, 
ou então o cimento pode “vidrar” à superfície. 
 
(*) A razão de usar cimento é que este é muito melhor cola que a cal e essa primeira camada é 
crítica e fundamental. 
 
 Estudaremos agora, alguns aglomerantes, como por exemplo a cal, o cimento natural, o 
gesso e o cimento Portland. 
 
1.7 CAL 
 
1.7.1. Introdução 
 
Na antigüidade o aglomerante clássico dos elementos de construção foi a cal. Utilizada pelos 
gregos e romanos pode-se até imaginar que tenha sido descoberta acidentalmente num 
acampamento onde se acendeu uma fogueira sobre uma rocha calcária, cai uma chuva 
inesperada e deste modo ocorre a desagregação dos pedaços da rocha, com a produção de 
vapor de água e de uma pasta branca. Esta pasta ao transcorrer nos dias recupera a dureza e 
resistência da rocha original. Deste modo ou de uma maneira muito semelhante foi descoberta 
a argamassa de cal, séculos antes que se conhecesse o processo de obtenção da mesma 
(calcinação, extinção e recarbonatação), o qual veremos adiante. 
Atualmente no Brasil, segundo a ABPC (Associação Brasileira dos Produtores de Cal), 
consome-se, nas pequenas construções 1,1 saco de cal por m2 de construção, ou seja 22 
kg/m2 de área construída. Isso dá bem uma dimensão da importância do material que é 
também empregado na estabilização de solos, em especial os sílticos e argilosos formando o 
solo-cal, nos processos de obtenção do aço (fundentes), na fabricação de açúcar de cana, na 
obtenção do vidro, no tratamento de água, na obtenção de papel e em concretos especiais 
para aumentar a trabalhabilidade. 
Podemos então, definir cal como sendo o nome genérico de um aglomerante simples, 
resultante da calcinação de rochas calcárias à temperatura inferior a de início de fusão, cerca 
de 900oC, suficiente para a dissociação do calcário, produzindo-se óxido de cálcio e gás 
carbônico. 
 
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1.7.2. FLUXO DO PROCESSO PARA OBTENÇÃO DA CAL: 
 
 
 
 
 
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10 
 
 
CALCINAÇÃO: 
 
 
 2
ou virgem vivacal
C)900 ( forno
calcárea rocha
3 COCaOCaCO o   
 
 
 
VEJA A ILUSTRAÇÃO ABAIXO: 
 
 
O produto obtido desta calcinação, chamado cal viva ou cal virgem, ainda não é o 
aglomerante, contém predominantemente óxido de cálcio, exibe estrutura porosa e formatos 
idênticos aos grãos da rocha original, porém, com menor volume, devido a perda de CO2. 
 
Definição de Cal Virgem ou Cal Viva: Cal obtida no processo de calcinação da qual o 
constituinte principal é o óxido de cálcio ou óxido de cálcio em associação natural com o óxido 
de magnésio, capaz de reagir com a água. Em função dos teores de seus constituintes pode 
ser classificada como cálcica, dolomítica ou magnesiana, conforme tabela 1: 
 
Tabela 1: Classificação da cal virgem (NBR 6453/1988)1 
Classificação % de CaO em relação aos óxidos totais 
Cálcica 90 
Magnesiana 65 a  90 
Dolomítica  65 
 
 
 
 
1
 NBR 6453/1988 – CAL VIRGEM PARA CONSTRUÇÃO – ESPECIFICAÇÃO. 
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Para a obtenção do aglomerante é necessário que a cal viva seja hidratada ou extinta. O 
óxido hidratado transforma-se em hidróxido, que é o constituinte básico do aglomerante cal. 
 
A operação de hidratação recebe o nome de extinção, e o hidróxido resultante denomina-se 
cal extinta ou cal hidratada. 
 
EXTINÇÃO: 
 

22
hidratada ou extinta cal
22
virgem ou viva cal
Ca(OH) de74gOHde18gCaOde56g
Ca(OH) OH CaO

 calor

 
 
 
VEJA A ILUSTRAÇÃO ABAIXO: 
 
 
 
O produto obtido no processode extinção da cal virgem é a cal hidratada, que é definida 
segundo a NBR 7175/1992 – CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS, como: Pó seco obtido 
pela hidratação de cal virgem, constituída essencialmente de hidróxido de cálcio ou de uma 
mistura de hidróxido de cálcio com hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de 
hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de magnésio. 
 
A cal hidratada apresenta-se sob a forma de flocos ou pó de cor branca. Pode ser vendida e 
entregue a granel, em contêiner ou ensacada. A massa líquida de cada saco pode ser de 8, 20, 
25 ou 40 kg. 
 
Conforme os teores de óxidos não hidratados e de carbonatos, indicados na tabela 2, A cal 
hidratada é designada por: 
 
 CH-I – cal hidratada especial 
 CH-II – cal hidratada comum 
 CH-III – cal hidratada comum com carbonatos 
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Tabela 2: Exigências Químicas (NBR 7175/1992)2 
Compostos 
Limites 
CH-I CH-II CH-III 
Anidrido 
carbônico (CO2) 
Na fábrica 5% 5% 13% 
No depósito ou na obra 7% 7% 15% 
Óxido não-hidratado calculado 10% Não exigido 15% 
Óxidos totais na base de não voláteis (CaO + MgO) 88% 88% 88% 
 
 
A reação de extinção se processa com forte desprendimento de calor (reação exotérmica) e 
grande aumento de volume. A extinção da cal cálcica, usualmente gorda, é muito violenta, 
podendo ocorrer a queima devido à grande elevação na temperatura, a qual pode atingir 
C400 o
. Essa elevação tem provocado incêndios em vagões, silos, barracões de madeira, nos 
quais a cal virgem se hidratou em contato com a água, geralmente da chuva ou da umidade do 
ar. 
 
 A cal gorda, na extinção aumenta cerca de 3 vezes o seu volume inicial. 
 
 De acordo com o tempo de extinção, as cales podem ser classificadas em: 
 
 extinção rápida: tempo 

 5 minutos; 
 extinção média: tempo de 5 a 30 minutos; 
 extinção lenta: tempo > 30 minutos. 
 
Para o processo de extinção rápida, é necessário que a cal seja colocada na água, nunca o 
inverso. 
 
 
 
2
 NBR 7175/1992 – CAL HIDRATADA PARA ARGAMASSAS - ESPECIFICAÇÃO 
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13 
 
1.7.3 IMPUREZAS: 
 
 Os calcários contém impurezas, tais como: 
 
  Sílica - SiO2 (S) 
  Alumina – Al2O3 (A) 
  Ferro – Fe2O3 (F) 
  Magnésio – (MgO) 
 
São denominadas impurezas argilosas a sílica, a alumina e o ferro. A variação dos teores 
destas impurezas do calcário alteram substancialmente as características dos 
aglomerantes obtidos. 
 
Quanto ao % de componentes argilosos a cal será considerada: cal aérea ou cal hidráulica. 
 
 
   32322 OFeOAl%SiO %





Hidráulica Cal denominada será cal a 10% for se
 AéreaCal denominada será cal a 10% for se
 
 
 
 As cales podem ainda ser classificadas sob dois aspectos, segundo o autor Falcão Bauer 
em seu livro “Materiais de Construção”: 
 
a) Segundo a composição química 



MgO de 20% de mais :smagnesiana
CaO de 75% de mais :cálcicas
 
 
 
b) Segundo o rendimento em pasta 






toneladam 1,82 R :magras
toneladam 1,82 R:gordas
3
 3
/
/ 
 
Nota: Entende-se por rendimento em pasta o valor do volume de pasta de cal obtida com uma 
tonelada de cal viva. Essa pasta é uma suspensão do tipo coloidal, que se obtém na operação 
de extinção da cal viva. Para todos os efeitos, a pasta de cal pode ser considerada como o 
aglomerante realmente utilizado em construção. Do ponto de vista econômico, é primordial o 
conhecimento do rendimento em pasta, porque o produto comprado é a cal viva e o produto 
utilizado, a pasta de cal. 
 
Se o rendimento em pasta for maior que 1,82, a cal será denominada gorda, e se for inferior a 
esse valor, magra. Esse rendimento-limite corresponde ao rendimento de 1,82 m3 de pasta 
para uma tonelada de cal viva (550 kg de cal viva para 1 m3 de pasta). A cal é gorda quando 
são necessários 550 kg de cal viva para obter 1m3 de pasta, e a cal é dita magra quando são 
necessários mais de 550kg de cal viva para obter 1m3 de pasta. 
 
A cal gorda dá origem a uma pasta plástica e homogênea. Já a cal magra origina pasta terrosa 
e grumosa. 
 
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14 
 
De um modo geral, a cal magnesiana é magra. Observa-se, entretanto, que outros fatores, 
como a presença de impurezas, supercozimento ou subcozimento, têm maior influência no 
rendimento da cal. 
 
A cal extinta é utilizada em misturas com água e areia, em proporções apropriadas, na 
elaboração de argamassas. Estas têm consistência mais ou menos plástica, e endurecem por 
recombinação do hidróxido com o gás carbônico presente na atmosfera, reconstituindo o 
carbonato original, cujos cristais ligam de maneira permanente os grãos de agregado utilizado. 
 
Esse endurecimento ocorre com lentidão e ocorre, evidentemente, de fora para dentro, 
exigindo uma certa porosidade que permita, de um lado, a evaporação da água em excesso e, 
de outro, a penetração do gás carbônico do ar atmosférico. O mecanismo do endurecimento, 
que depende do ar atmosférico, explica o nome dado a esse aglomerante – cal aérea – que se 
opõe ao nome de outra variedade – cal hidráulica – que endurece principalmente por ação da 
água. 
 
A carbonatação da cal aérea é acompanhada de um aumento de volume. Devido a essa 
expansão, deve-se utilizar argamassas de cal aérea com areia, diminuindo assim a retração 
que se processa com a perda d’água, aumentando a porosidade, conseqüentemente, 
facilitando a penetração do CO2. Não se deve utilizar argamassas com muita cal e nem 
camadas muito espessas. 
 
 
1.7.4 Formas de Endurecimento: 
 
 
a) Cal Aérea: Reação de Recarbonatação 
 
 
OH CaCO OH Ca(OH) 23(ar)CO22 2
 
 
 
 
Essa reação ocorre na temperatura ambiente e exige a presença de água, a qual funciona 
como agente catalisador. Verificou-se que o gás carbônico seco não combina satisfatoriamente 
com o hidróxido. O processo é lento, podendo, entretanto, ser acelerado pelo aumento da 
proporção de gás carbônico presente na atmosfera. O resultado, porém, não é satisfatório, uma 
vez que tal aceleração conduz ao desenvolvimento insuficiente dos cristais de carbonatos, que 
resulta no enfraquecimento final do produto. O endurecimento da cal aérea somente ocorre na 
presença do ar. Porém, depois de endurecida, se colocada em contato com água, dissolve- se 
aos poucos. 
 
 
b) Cal Hidráulica: 
 
 
cálcio. de aluminatos e silicatos de hidratação OH Ca(OH) 22 
 
 
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15 
 
O endurecimento da cal hidráulica se faz decorrente da hidratação de silicatos e aluminatos 
formados pela combinação de moléculas de CaO com os componentes argilosos. Após 
endurecida se for submetida ao contato com água não se dissolve. 
 
 
1.7.5 Cal Aérea 
 
A cal aérea é obtida pela calcinação de rochas calcárias que tenham teores de componentes 
argilosos inferiores a 10%, sendo necessária a extinção para a obtenção do aglomerante. 
 
Por ser um aglomerante aéreo necessita estar em contato com o ar para que o processo de 
endurecimento ocorra. 
 
1.7.5.1 Aplicação da Cal Aérea: 
 
  Fabricação de argamassa 
  Preparo de tintas 
  Indústria química e cerâmica 
  Estabilidade de solos 
 
Nota: As natas de cal são utilizadas em revestimentos e pinturas. 
 
1.7.5.2 Características: 
 
  Massa específica: 2,25 a 2,30 kg/l; 
  Massa unitária: 0,48 a 0,60 kg/l. 
 
 
1.7.6. Cal Hidráulica 
 
A cal hidráulica é obtida pela calcinaçãode rochas calcárias que tenham teores de 
componentes argilosos superiores a 10%. 
 
A cal hidráulica se caracteriza pelo fato de endurecer pela ação da água, sem necessitar da 
intervenção do ar, e de resistir satisfatoriamente quando em contato com água. 
 
Sua pega é muito lenta o que a torna mais adequada a emprego de menor responsabilidade, 
principalmente em misturas denominadas cimentos de alvenaria. 
 
Assim como a cal aérea, a cal hidráulica também necessita da extinção para a obtenção final 
do aglomerante. 
 
Ao ser utilizada como aglomerante, a cal hidráulica é misturada com água, e o endurecimento 
da pasta resulta de dois tipos de reação, o hidróxido de cálcio livre combina-se com o CO2 do 
ar, e os compostos de cal e argila hidratam-se, formando produtos insolúveis, que colocam o 
aglomerante na classe dos hidráulicos. 
 
 
 
 
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16 
 
1.7.6.1 Classificação e Propriedade: 
 
Quanto maior o percentual de componentes argilosos presentes no calcário de origem maior 
será a hidraulicidade da cal e melhor serão as suas características mecânicas. 
 
 
A hidraulicidade de uma cal é dada por: 
 
%CaO
OFe%O Al% SiO % 
 I.H 32322


 
 
 
onde I.H.= índice de hidraulicidade. 
 
1.7.6.2 Aplicações: 
 A cal hidráulica não é empregada no Brasil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I.H. 
% Componentes 
Argilosos 
Classificação 
Resistência à Compressão 
(kg/cm2) 
0,16 a 0,31 10 - 15 Medianamente hidráulica 15 
0,31 a 0,42 15 - 19 Hidráulica 40 
0,42 a 0,50 19 – 22 Fortemente hidráulica 80 
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17 
 
1.7.7. Recapitulando (Cal) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CaCO3 
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18 
 
1.7.8. Normas Relacionadas à Cal: 
 
DESCRIÇÃO DA NORMA NÚMERO ATUALIZAÇÃO 
Cal - Determinação do resíduo de extinção 
NBR6472 
(orig. MB341) 
7/6/1993 
Cal hidratada para argamassas 
NBR7175 
(orig. EB153) 
7/6/1992 
Cal hidratada para argamassas – Determinação da água da pasta de consistência normal NBR14399 30/11/1999 
Cal hidratada para argamassas - Determinação da capacidade de incorporação de areia no 
plastômero de Voss 
NBR9207 
(orig. MB2333) 
31/3/2000 
Cal hidratada para argamassas - Determinação da estabilidade 
NBR9205 
(orig. MB2331) 
12/1985 
Cal hidratada para argamassas – Determinação da finura - "A SER REIMPRESSA, 
INCORPORANDO EMENDA Nº 1 DE 07/2000 (1 PÁGINA) 
NBR9289 
(orig. MB2351) 
31/7/2000 
Cal hidratada para argamassas - Determinação da plasticidade 
NBR9206 
(orig. MB2332) 
12/1985 
Cal hidratada para argamassas - Determinação de retenção de água 
NBR9290 
(orig. MB2352) 
30/4/1996 
Cal virgem - Determinação do tempo de extinção 
NBR10791 
(orig. MB3058) 
11/1989 
Cal virgem e cal hidratada - Análise química 
NBR6473 
(orig. MB342) 
7/5/1996 
Cal virgem e cal hidratada – Retirada e preparação de amostra – Procedimento 
NBR6471 
(orig. MB266) 
19/2/1998 
Cal virgem e cal hidratada para tratamento de água de abastecimento público – Determinação 
de óxido e hidróxido de magnésio 
NBR13294 28/4/1995 
Cal virgem para aciaria 
NBR9551 
(orig. EB1689) 
9/1986 
Cal virgem para aciaria – Determinação da granulometria 
NBR9552 
(orig. MB2508) 
9/1986 
Cal virgem para aciaria – Determinação da reatividade pelo método Wührer 
NBR8815 
(orig. MB2146) 
1/1989 
Cal virgem para aciaria – Determinação de anidrido carbônico por gasometria 
NBR9553 
(orig. MB2509) 
9/1986 
Cal virgem para aciaria – Determinação de enxofre 
NBR9099 
(orig. MB2297) 
10/1985 
Cal virgem para aciaria – Determinação de fósforo por colorimetria 
NBR9554 
(orig. MB2510) 
9/1986 
Cal virgem para aciaria – Determinação de perda ao fogo, anidrido silícico mais resíduo 
insolúvel, óxido de cálcio e óxido de magnésio 
NBR8816 
(orig. MB2147) 
4/1985 
Cal virgem para aciaria – Determinação do anidrido carbônico 
NBR9166 
(orig. MB2335) 
12/1985 
Cal virgem para construção 
NBR6453 
(orig. EB172) 
7/1988 
Extintor de cal NBR12805 26/2/1993 
Materiais pozolânicos – Determinação de atividade pozolânica - Indice de atividade pozolânica 
com cal 
NBR5751 
(orig. MB960) 
7/6/1992 
Preparação de amostras de cal virgem para aciaria - Análise química e reatividade 
NBR9169 
(orig. NB968) 
12/1985 
 
 
 
 
 
 
 
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19 
 
Perguntas e Respostas: 
 
1) Descreva o processo de obtenção da cal. 
A cal é um produto obtido pela calcinação (queima) de rochas calcárias, compostas por 
carbonato de cálcio e magnésio. 
Após a rocha ser devidamente analisada e moída, obedecendo às exigências químicas e 
físicas, esta é enviada a fornos com altíssimas temperaturas para ser calcinada (o que 
promove a retirada do gás carbônico). O produto resultante deste processo é denominado CAL 
VIRGEM (ou cal viva) e não apresenta propriedades aglomerantes.Para obtermos o 
aglomerante cal (hidróxido de cálcio), é necessário que a cal virgem seja hidratada (extinta), 
reação esta que é resultante da adição de água à cal virgem. 
Somente após o processo de moagem e separação de acordo com a granulometria, é que a 
cal estará pronta para ser utilizada. 
2) O que é cal viva? 
É o nome que se dá ao produto obtido da calcinação da rocha calcária. Ainda não é o 
aglomerante, contém predominantemente óxido de cálcio, e exibe estrutura porosa e formato 
idêntico aos grãos da rocha original, porém, com menor volume, devido à perda de CO2. 
3) Por que a cal viva não necessita de moagem para tornar-se material pulverulento? 
Porque durante a reação de extinção ou hidratação a cal viva já se pulveriza. 
4) Qual a diferença entre cal aérea e cal hidráulica? 
Cal aérea – aglomerante aéreo, necessita estar em contato com o ar para que o processo de 
endurecimento ocorra (não resistem bem a ação da água). 
Cal hidráulica – aglomerante hidráulico, seu endurecimento se dá sob a influência exclusiva da 
água, independente do ar, e resistem satisfatoriamente a ação da água depois de endurecidos. 
 
5) Cite 5 qualidades essenciais das pastas e argamassas feitas com cal e cimento. 
 Aumento da retenção de água e da capacidade de incorporação da areia; 
 reconstituição autógena (existe por si mesma) das fissuras; 
 plasticidade; 
 maior trabalhabilidade do que as argamassas preparadas somente com cimento; 
 raras eflorescências. 
 
 
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20 
 
6) Quais as diferenças entre os produtos denominados cal hidráulica e cal hidratada? 
A cal hidráulica é um produto obtido pela calcinação de rochas calcárias que tenham teores de 
impurezas argilosos superiores a 10%, conferindo a esta a característica de endurecimento 
pela ação da água, sem necessitar da intervenção do ar. 
Já a cal hidratada é o produto resultante da hidratação (extinção) da cal viva.A partir desta 
hidratação obtemos o aglomerante cal que, dependendo do teor de impurezas argilosas, será 
classificado em cal aérea ou cal hidráulica. 
7) Por que as cales obtidas de calcários com teores mais elevados de impurezas argilosas 
são mais resistentes do que aquelas obtidas de calcários puros? 
Quanto maior o teor de impurezas argilosas, maior será a quantidade de silicatos e aluminatos 
presentes nesta cal, aumentando assim a hidraulicidade e a resistência mecânica desta cal. 
8) Escreva, resumidamente o quesabe sobre a cal dentro dos seguintes tópicos: obtenção, 
reação de endurecimento e classificação. 
Obtenção – a cal é um produto obtido pela calcinação (queima) de rochas calcárias, compostas 
por carbonato de cálcio e magnésio. A partir desta calcinação obtemos a cal virgem, produto 
este que ainda não é o aglomerante. É necessário, então, que seja feita a hidratação da cal 
virgem, formando-se assim a cal hidratada, que apresenta propriedades aglomerantes. 
 
Endurecimento – a reação de endurecimento da cal dependerá do teor de impurezas argilosas 
presentes nesta, pois, dependendo desta quantidade, a cal será classificada em aérea ou 
hidráulica. 
A cal aérea apresenta menos de 10% de impurezas argilosas, e seu endurecimento se dá sob 
a ação do ar (a água que se encontra presente na reação funciona como agente catalisador). 
A reação de endurecimento da cal hidráulica se faz decorrente da hidratação de silicatos e 
aluminatos formados pela combinação de moléculas de CaO com os componentes argilosos. 
 
Classificação – as cales podem ser classificadas sob três aspectos: 
 
 a)Quanto ao teor de componentes argilosos: 
 - ∑(%SiO2 + %Al2O3 + %Fe2O3) < 10% → a cal será denominada Cal Aérea. 
 - ∑(%SiO2 + %Al2O3 + %Fe2O3) > 10% → a cal será denominada Cal Hidráulica. 
 
 b)Segundo a composição química: 
- Cálcicas: possuem mais de 75% de CaO. 
- Magnesianas: possuem mais de 20% de MgO. 
 
 
 c)Segundo o rendimento em pasta: 
- Gordas: apresentam rendimento ≥1,82m3 / tonelada. 
 - Magras: apresentam rendimento ≤ 1,82m3 / tonelada. 
9) Como se processa o endurecimento da cal aérea? 
O endurecimento da cal aérea ocorre com lentidão, uma vez que tal processo se dá de fora 
para dentro da massa, exigindo uma certa porosidade que permita, de um lado, a evaporação 
da água em excesso e, de outro, a penetração do gás carbônico presente no ar atmosférico. 
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21 
 
Leitura Complementar: 
 Como preparar argamassa de qualidade? 
“O maior equívoco cometido na preparação da argamassa é a adição de quantidades inadequadas de 
areia, aponta um especialista norte-americano, que indica também a fórmula que considera ideal para a 
mistura obter o melhor resultado nas obras civis, utilizando a cal”. 
 John P. Speweit exalta as virtudes que a cal acrescenta à argamassa: aumento da retenção de 
água e da capacidade de incorporação da areia, reconstituição autógena (que existe por si mesma) das 
fissuras, plasticidade, melhor trabalhabilidade, raras eflorescências e outras. Para a obtenção dos 
melhores resultados nas obras, ele indica os ingredientes e a forma de preparo de argamassa Cimento 
Portland / Cal: 
a) Cimento Portland tipo I, definido pela norma ABNT – NBR 5732; 
b) Tipo S ou AS de cal hidratada, conforme definições contidas na norma brasileira ABNT – NBR 
7175; 
c) Areia levemente úmida, limpa e frouxa, conforme determina a norma brasileira NBR 7214; 
d) Água com qualidade de água potável. 
 O principal equívoco cometido na preparação da argamassa cimento-cal é a adição de quantidades 
inadequadas de areia. Esta falha causa não só problema de longevidade, como também de 
trabalhabilidade e ainda cria a possibilidade do surgimento de fissuras durante o processo de 
endurecimento da argamassa. 
 Para garantir a consistência desejada é preciso medir corretamente o volume de areia. Se não 
houver uma caçamba de exatamente 1 metro cúbico, pode-se usar uma lata ou balde de 5 galões de 
capacidade (3,7853 litros). Cinco medidas de 1,5 galão (5,67 litros) equivalem a 1 pé cúbico. A areia 
deve ser medida na condição frouxa e levemente úmida. 
 Para se obter argamassa de qualidade e trabalhabilidades ótimas é preciso seguir as seguintes 
etapas na preparação da argamassa cimento-cal: 
1) Colocar 75% da água total recomendada; 
2) Adicionar 50% da areia; 
3) Adicionar toda a cal hidratada recomendada; 
4) Proceder a mistura, sob agitação, por 2 minutos; 
5) Adicionar todo o cimento Portland; 
6) Adicionar os 50% restantes da areia; 
7) Adicionar água suficiente para dar à argamassa a consistência para a trabalhabilidade 
desejada; 
8) Proceder a mistura por 5 minutos completos. 
O texto acima foi retirado do Jornal da Cal / Dezembro de 1998, no 69 
ABPC – Associação Brasileira dos Produtores de Cal. 
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22 
 
1.8 Cimento Natural 
Aumentando-se o teor de componentes argilosos no calcário de origem, aumenta-se a 
hidraulicidade e diminui-se a cal livre. 
A existência de cal livre é que provoca, na extinção, a pulverização do aglomerante. No caso 
dos cimentos naturais já se torna necessário a moagem para reduzir o tamanho das partículas. 
Pode-se assim definir o cimento natural como sendo: “Produto do cozimento de calcários 
argilosos, seguido de moagem até tornar-se um material pulverulento. O cimento natural difere-
se da cal hidráulica por não conter CaO livre, estando este combinado com os componentes 
argilosos”. 
Não tendo o calcário uma composição uniforme, o cimento natural apresenta valores variáveis. 
De um mesmo calcário pode ser fabricado um cimento natural de pega lenta, semi-lenta ou 
rápida dependendo da temperatura no cozimento. 
Se a temperatura for menor que 1000oC (inferior ao início da fusão), o cimento natural será 
de PEGA RÁPIDA (IH varia de 0,6 a 0,8). 
Se a temperatura for aproximadamente 1450oC (início de fusão), o cimento natural será de 
PEGA LENTA ou SEMI-LENTA. 
Na prática, a relação entre os componentes argilosos e a cal, para os cimentos naturais de 
pega lenta, varia de 0,5 a 0,65, devendo preferir-se os valores mais próximos do limite 
superior, para, considerando a possibilidade de qualquer heterogeneidade no calcário, evitar a 
cal livre. 
No Brasil não é fabricado o cimento natural. 
 
1.9 GESSO 
1.9.1. Definição: 
Gesso é um aglomerante aéreo obtido pela desidratação total ou parcial da gipsita. 
A gipsita natural é constituída de sulfato biidratado de cálcio (CaSO4 . 2 H2O) geralmente 
acompanhado de uma certa proporção de impurezas, como sílica, alumina, óxido de ferro, 
carbonatos de cálcio e magnésio. O total das impurezas varia desde uma proporção muito 
pequena até um limite máximo de cerca de 6% . A massa específica da gipsita varia de 2,31 a 
2,33 g/cm3, é abundante na natureza e as maiores reservas brasileiras de gipsita encontram-se 
no nordeste do país. 
O principal emprego da gipsita natural ou crua é na fabricação de cimento Portland, que 
veremos mais adiante. Em segundo lugar vem seu uso como corretivo de solos alcalinos. 
A gipsita calcinada é intensamente utilizada pela indústria de construção civil. Ao ser calcinada 
em temperatura adequada ela perde parte da água de cristalização, obtendo-se o produto 
geralmente conhecido como gesso. 
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23 
 
1.9.2. Fases da desidratação da gipsita por calcinação: 
A desidratação da gipsita por calcinação, dentro do limite das temperaturas e pressões 
correntes na operação de cozimento, conduz à formação dos seguintes sulfatos: 
a) Temperatura ambiente  CaSO4 . 2 H2O. 
b) 120oC a 180oC  A gipsita perde 1 ½ molécula de água, passando de diidrato 
(CaSO4 .2 H2O) a hemi-hidrato (CaSO4 . ½ H2O). Nesta forma é conhecida como 
Gesso de Paris, Gesso de Estuque ou Gesso Rápido, sendo amplamente utilizada 
na construção civil. 
c) 180oC a 300oC  CaSO4 = Anidrita solúvel (é ávida de água, transformando-se 
rapidamente em hemi-hidrato). 
d) 300oC a 600oC  CaSO4 = Anidrita Insolúvel (não é suscetível a reidratação rápida, 
sendo praticamente inerte, e, por esse fato, participa do conjunto comomaterial de 
enchimento, como a areia na argamassa. 
e) 900oC a 1000oC  CaO + SO3 – decomposição parcial. Denomina-se gesso hidráulico, 
apresentando endurecimento lento e sendo utilizado em pavimentação. 
 Nota: Os hemi-hidratos e a anidrita solúvel quando colocados em presença de água, em 
temperatura adequada, retornam rapidamente a sulfato biidratado original. Essa 
combinação faz-se com a produção de uma fina malha cristalizada, interpenetrada, 
responsável pela coesão do conjunto. Tal fenômeno, conhecido por “pega do gesso”, é 
seguido de uma elevação de temperatura (reação exotérmica). 
 
1.9.3. Propriedades: 
O gesso é vendido em nosso mercado sob a forma de um pó branco, de elevada finura, em 
sacos de 50 a 60 kg , podendo também receber o nome de “estuque” ou “gesso-molde”. Sua 
densidade aparente varia de 0,70 a 1,0, diminuindo com o grau de finura. Sua densidade 
absoluta é aproximadamente de 2,7. 
Suas propriedades são: 
a) Pega: A velocidade de endurecimento das massas de gesso depende dos seguintes 
fatores: temperatura e tempo de calcinação; finura; quantidade de água de amassamento 
e presença de impurezas ou aditivos. 
A calcinação realizada em temperaturas mais elevadas ou durante tempo mais longo conduz à 
produção de material de pega mais lenta, porém de maior resistência. O gesso de Paris, que é 
constituído de semi-hidrato puro, dá pega em poucos minutos; gessos obtidos em segunda 
cozedura, constituídos principalmente de sulfato-anidro podem ter pega tão lenta quanto se 
desejar. Material supercozido, com predominância de anidro insolúvel, não dá pega, é sem 
valor aglutinante. Gessos de elevada finura dão pega mais rápida e atingem maiores 
resistências, em razão do aumento da superfície específica, disponível para a hidratação. 
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24 
 
A quantidade de água de amassamento influencia negativamente o fenômeno da pega e do 
endurecimento, que por deficiência, quer por excesso. A quantidade ideal se aproxima da 
quantidade teórica de água necessária à hidratação (18,6%). 
O semi-hidrato puro, gesso de Paris, dá pega tão rapidamente, entre 2 a 5 minutos, que é 
virtualmente inútil como material de construção, pois endurece antes que possa ser trabalhado. 
A presença de impurezas, que naturalmente ocorre na gipsita original, diminui muito a 
velocidade de endurecimento. Pode-se também reduzir o tempo de pega mediante o emprego 
de aditivos apropriados, como retardadores, cola, serragem fina de madeira,... Tais produtos 
retardam a hidratação por interferência mecânica, formando membranas protetoras 
intergranulares. No entanto, outras substâncias como o sal de cozinha ou mesmo o gesso 
hidratado, são aceleradores de pega. 
b) Resistência Mecânica: As pastas de gesso, depois de endurecidas, atingem resistência 
à tração entre 0,7 e 3,5 MPa e à compressão entre 5 e 15 MPa. As argamassas com proporção 
exagerada de areia alcançam resistência à tração e à compressão muito inferiores à estas. 
c) Aderência: As pastas e argamassas de gesso aderem muito bem ao tijolo, pedra e 
ferro, e aderem mal às superfícies de madeira. A aderência ferro-gesso, embora traduza uma 
compatibilidade físico-química entre os dois materiais, tem, infelizmente o defeito de ser 
instável, permitindo a corrosão do metal. Não se pode fazer gesso armado como se faz 
cimento armado. No entanto, a estabilidade é alcançada quando se faz armadura com ferro 
galvanizado. 
d) Isolamento: As pastas endurecidas de gesso possuem excelentes propriedades de 
isolamento térmico, isolamento acústico e impermeabilidade ao ar. Sua condutibilidade térmica 
é muito baixa, cerca de 1/3 do valor para o tijolo comum. Os revestimentos feitos com gesso 
possuem considerável resistência ao fogo. A água de cristalização é eliminada pelo calor, 
reduzindo o material superficial à condição de pó, que não sendo removido, atua como isolador 
que protege a camada interior de gesso. 
 
1.9.4. Fabricação: 
A calcinação da gipsita, atualmente, pode ser feita em fornos de marmita ou em fornos 
rotativos. 
No processo da marmita, a gipsita pulverizada é aquecida dentro de um grande recipiente com 
capacidade variável entre 10 e 20 toneladas. O material é agitado e aquecido por fogo indireto. 
Entre 100 e 110oC, a umidade superficial é eliminada, ocorrendo a desidratação entre 120 e 
150oC. A água de hidratação é eliminada sob a forma de vapor, com uma agitação violenta que 
se assemelha à fervura. Esta continua até que a desidratação de 1 e ½ molécula de água se 
complete, ocasião em que o material entra em repouso. O gesso, neste estágio de produção, é 
denominado de primeira cozedura e se constitui principalmente de semi-hidratos. 
Dando continuidade ao processo mediante a elevação das temperaturas até 190 ou 220oC, 
eliminar-se-á o restante da água de hidratação, observando-se nova fervura no cozimento. O 
material assim produzido, constituído quase que exclusivamente de sulfato-anidro solúvel, será 
de pega mais rápida. Observa-se que o gesso de primeira cozedura pode adquirir qualidades 
semelhantes às do de segunda cozedura, por meio do processo de envelhecimento ao ar 
atmosférico. 
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25 
 
O processo mais moderno de produção de gesso utiliza fornos rotativos para a calcinação da 
gipsita. 
Uma variedade bem conhecida do gesso de acabamento é o chamado cimento Keene. Esse 
gesso é produzido por calcinação dupla de gipsita muito pura. Após a primeira calcinação em 
temperatura elevada, o sulfato-anidro resultante é imerso numa solução de 10% de alúmen, 
depois é recalcinado e, finalmente, pulverizado num moinho de bola. O cimento Keene é 
branco industrialmente, e é sobretudo utilizado para a junção de lajes e painéis murais, como o 
mármore artificial e para aplicações especiais. 
 
1.9.5. Utilização do Gesso de Paris: 
a) Argamassa para reboco (revestimento) na proporção: 1 gesso: 1 cal: 4 areia 
(volume); 
b) Rebaixamento de tetos; 
c) Blocos para paredes divisórias 
d) Painéis de paredes pré fabricados; 
 e) Corpos ocos para lajes. 
 
 
 Notas: 
1) O gesso não serve para aplicações exteriores devido ao fato de se deteriorar em 
conseqüência da solubilização na água. 
2) Para o preparo de argamassas de gesso para revestimento são necessários gessos 
que tenham tempo de pega lento e que sejam de endurecimento rápido. Para retardar o 
tempo de pega do gesso pode-se adicionar cal. 
 
 
1.9.6. Normas Relacionadas ao Gesso: 
 
DESCRIÇÃO DA NORMA NÚMERO ATUALIZAÇÃO 
Gesso para construção - Determinação da água livre e de cristalização e teores de 
óxido de cálcio e anidrido sulfúrico 
NBR12130 
(orig. MB3471) 
29/11/1991 
Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas da pasta 
NBR12128 
(orig. MB3469) 
29/11/1991 
Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas do pó 
NBR12127 
(orig. MB3468) 
29/11/1991 
Gesso para construção - Determinação das propriedades mecânicas 
NBR12129 
(orig. MB3470) 
29/11/1991 
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26 
 
Gesso para construção civil NBR13207 31/10/1994 
Placas lisas de gesso para forro - Determinação das dimensões e propriedades 
físicas 
NBR12775 30/12/1992 
Revestimento interno de paredes e tetos com pastas de gesso - Materiais, preparo, 
aplicação e acabamento 
NBR13867 30/5/1997 
 
Perguntas e Respostas: 
1) Quais as principais propriedades do gesso? 
O gesso é um aglomerante aéreo obtido pela desidratação total ou parcial da gipsita. 
As principais propriedades do gesso são: 
- Pega → a velocidade de endurecimento depende de vários fatores, como: temperaturae 
tempo de calcinação, finura, quantidade de água de amassamento e presença de impurezas e 
aditivos. 
- Resistência Mecânica → tração: entre 0,7 e 3,5 MPa e Compressão: entre 5,0 e 15,0 MPa. 
- Aderência → aderem muito bem ao tijolo, pedra e ferro, e aderem mal às superfícies de 
madeira. 
- Isolamento → possuem excelentes propriedades de isolamento térmico, acústico e 
impermeabilidade ao ar. 
2) Quais as características que conferem ao gesso sua excelente propriedade de proteção 
contra o fogo? 
O gesso apresenta elevada resistência ao fogo devido à água de cristalização. Ao atingir a 
temperatura de 120˚C parte da água de cristalização se liberta, formando um “ véu de vapor” 
impedindo que a temperatura junto ao revestimento ultrapasse os 100˚C. A água de 
cristalização restante é libertada a uma temperatura em torno de 180˚C, reforçando assim o 
“véu de vapor”. 
3) Cite as principais utilizações do gesso na construção civil. 
É utilizado na fabricação de argamassas, rebaixo de tetos, blocos para paredes divisórias, 
painéis de paredes pré-fabricadas, corpos ocos para lajes, entre outros. 
4) A velocidade de endurecimento das pastas e argamassas de gesso depende de que 
fatores? 
A pega do gesso depende da temperatura e tempo de calcinação, finura, quantidade de água 
de amassamento e presença de impurezas e aditivos. 
5) Em poucas palavras, escreva sobre o aglomerante gesso, dentro dos seguintes itens: 
obtenção, reação de endurecimento, propriedades e utilização. 
Obtenção: o gesso é obtido através da desidratação total ou parcial da gipsita ( CaSO4 . 2H2O). 
Reação de Endurecimento: misturado à água, o gesso rapidamente recupera as moléculas de 
água perdidas na sua fase de obtenção. A massa endurecida não resiste a ação da água. 
Propriedades: tempo de pega, aderência, resistência mecânica e isolamento. 
Utilização: o gesso é largamente utilizado na construção civil para diversos fins (ver questão 3). 
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27 
 
6) Qual o principal emprego da gipsita crua? 
A gipsita crua é utilizada na fabricação do Cimento Portland e como corretivo de solos. 
7) Qual a fórmula química da gipsita natural? 
CaSO4 . 2H2O (sulfato de cálcio biidratado). 
 
8) O gesso serve para revestir área externa? Por quê? 
Não, pois se tratando de um aglomerante aéreo, não resiste à ação da água. 
9) Qual artifício pode ser usado para retardar o tempo de pega das argamassas de gesso? 
São vários os artifícios que podem ser utilizados, dentre os quais citamos: presença de 
impurezas, adição de cal, ou emprego de aditivos apropriados como retardadores, cola, 
serragem fina de madeira entre outros. 
 
 
1.10 Cimento Portland 
1.10.1 A história do cimento: 
A procura por segurança e durabilidade para as edificações conduziu o homem à 
experimentação de diversos materiais aglomerantes. Os romanos chamavam esses materiais 
de “caementum”, termo que originou a palavra cimento. 
O engenheiro John Smeaton, por volta de 1756, procurava um aglomerante que endurecesse 
mesmo em presença de água, de modo a facilitar o trabalho de reconstrução do farol de 
Edystone, na Inglaterra. Em suas tentativas, verificou que uma mistura calcinada de calcário e 
argila tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras utilizadas nas construções. 
Coube, entretanto, a um pedreiro, Joseph Aspdin, em 1824, patentear a descoberta, batizando-
a de cimento Portland, numa referência à Portlandstone, tipo de pedra arenosa muito usada em 
construções na região de Portland, Inglaterra. 
Poucos anos antes, na França, o engenheiro e pesquisador Louis Vicat publicou o resultado de 
suas experiências contendo a teoria básica para produção e emprego de um novo tipo de 
aglomerante: o cimento artificial. 
Aquele produto, no entanto, exceto pelos princípios básicos, estava longe do cimento Portland 
que atualmente se conhece, resultante de pesquisas que determinam as proporções 
adequadas da mistura, o teor de seus componentes, o tratamento térmico requerido e a 
natureza química dos materiais. 
O cimento Portland desencadeou uma verdadeira revolução na construção, pelo conjunto 
inédito de suas propriedades de moldabilidade, hidraulicidade (endurecer tanto na presença da 
ar como da água), elevadas resistências aos esforços e por ser obtido a partir de matérias-
primas relativamente abundantes e disponíveis na natureza. 
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28 
 
A criatividade de arquitetos e projetistas, a precisão dos modernos métodos de cálculo e a 
genialidade dos construtores impulsionaram o avanço das tecnologias de cimento e de 
concreto, possibilitando ao homem transformar o meio em que vive, conforme suas 
necessidades. A importância deste material cresceu em escala geométrica, a partir do concreto 
simples, passando ao concreto armado e, finalmente, ao concreto protendido. A descoberta de 
novos aditivos, como a microssílica, possibilitou a obtenção de concreto de alto desempenho 
(CAD), com resistência à compressão até 10 vezes superiores às até então admitidas nos 
cálculos das estruturas. 
Obras cada vez mais arrojadas e indispensáveis (barragens, pontes, viadutos, edifícios, 
estações de tratamento de água, rodovias, portos e aeroportos), que propiciam conforto, bem-
estar e o contínuo surgimento de novos produtos e aplicações, fazem do cimento um dos 
produtos mais consumidos da atualidade, conferindo uma dimensão estratégica à sua 
produção e comercialização. 
A fabricação do cimento portland é feita de acordo com as especificações da Associação 
Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), existindo, atualmente, no mercado brasileiro as 
seguintes variedades comerciais: 
 
CIMENTO PORTLAND 
VARIEDADES COMERCIAIS NORMAS DA ABNT 
1- Comum (CP I e CP I-S) classes 25, 32 e 40 NBR 5732 (EB – 1 / 91) 
2- Composto (CP II-E, CP II-Z e CP II-F) classes 25, 32 e 40 NBR 11578 (EB – 2138 / 91) 
3- Alto Forno (CP III) classes 25, 32 e 40 NBR 5735 (EB – 208 / 91) 
4- Pozolânico (CP IV) NBR 5736 (EB – 758 / 91) 
5- Alta Resistência Inicial (CP V) NBR 5733 (EB – 2 / 91) 
6- Resistência à sulfatos NBR 5737 (EB – 903 / 91) 
7- Especiais 
8- Branco, Tipo G 
 
1.10.2. Composição do Cimento Portland: 
O cimento portland é composto de clínquer e de adições. O clínquer é o principal componente 
e está presente em todos os tipos de cimento portland. As adições podem variar de um tipo de 
cimento para outro e são principalmente elas que definem os diferentes tipos de cimento. 
 
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29 
 
1.10.2.1. ) Clínquer: 
O clínquer tem como matérias-primas o calcário e a argila, ambos obtidos de jazidas em geral 
situadas nas proximidades das fábricas de cimento (veja a ilustração abaixo). A rocha calcária 
é primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, 
com argila moída. A mistura formada atravessa então um forno giratório de grande diâmetro e 
comprimento, cuja temperatura interna chega a alcançar 1450oC. O intenso calor transforma a 
mistura em um novo material, denominado clínquer, que se apresenta sob a forma de pelotas. 
Na saída do forno o clínquer, ainda incandescente, é bruscamente resfriado e finamente 
moído, transformando-se em pó. 
O clínquer em pó tem a peculiaridade de desenvolver uma reação química em presença de 
água, na qual ele, primeiramente torna-se pastoso e, em seguida, endurece, adquirindo 
elevada resistência e durabilidade. Essa característica adquirida pelo clínquer, que faz dele um 
ligante hidráulico muito resistente, é sua propriedade mais importante. 
 
 
Fabricação do clínquer portland: 
Como já foi dito, as matérias-primasprincipais para a produção do clínquer são a rocha 
calcária e a argila que apresentam as seguintes características: 
CALCÁRIO  O calcário é o carbonato de cálcio (CaCO3) que se apresenta na natureza com 
impurezas como óxido de magnésio. O carbonato de cálcio puro ou calcita, sob ação do calor, 
decompõe-se do seguinte modo: 

%)44(
2
%)56()100(
3 COCaOCaCO  
 
Vê-se, então que uma tonelada de calcário dá origem a 560 kg de cal, que é verdadeiramente 
a matéria-prima que entra na fabricação do cimento, porquanto os 440 kg de CO2 são perdidos 
sob a forma de gás, que sai pela chaminé das fábricas. 
 
ARGILA  A argila empregada na fabricação do cimento é essencialmente constituída de um 
silicato de alumínio hidratado, geralmente contendo ferro e outros minerais, em menores 
porcentagens. 
A argila fornece os óxidos SiO2, Al2O3 e Fe2O3, necessários à fabricação do cimento. 
Quando ocorre deficiência de SiO2 na argila, é necessária a utilização da areia, como corretivo 
da farinha crua. O mesmo acontece com o Fe2O3, ou seja, quando a argila for deficiente desta 
substância, torna-se necessária a adição de minério de ferro (hematita). Durante a extração, 
processamento e estocagem, os materiais são analisados fisicamente e quimicamente pela 
equipe do laboratório da fábrica. 
 
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30 
 
A ilustração abaixo nos mostra, resumidamente, quais as matérias primas para a obtenção do 
cimento: 
 
 
A fabricação do CLÍNQUER PORTLAND segue as seguintes etapas: 
 
 extração e preparo da mistura crua; 
 dosagem da mistura crua; 
 homogeneização; 
 clinquerização; 
 esfriamento. 
 
 Extração e preparo da mistura crua: 
A matéria-prima é extraída das jazidas pelos processos usuais de exploração de depósitos 
minerais. O calcário pode apresentar-se com dureza elevada, exigindo o emprego de 
explosivos seguido de britagem, ou suficientemente mole, exigindo apenas o emprego de 
desintegradores, para ficar reduzido ao tamanho de partículas de diâmetro máximo da ordem 
de 1cm. 
As argilas contendo silicatos, alumina e óxido de ferro, normalmente, apresentam-se em 
condições de serem misturadas diretamente com o calcário. 
Calcário e argila, em proporções predeterminadas, são enviadas ao moinho de cru (moinhos 
de bolas, de barras, de rolos) onde se processa o início da mistura íntima das matérias-primas 
e, ao mesmo tempo, a sua pulverização, de modo a reduzir o diâmetro das partículas a 
0,050mm, em média. 
A moagem, conforme se trate de via úmida ou seca, é feita com ou sem presença de água. 
 Dosagem da mistura crua: 
A determinação da porcentagem de cada matéria-prima na mistura crua depende 
essencialmente da composição química das matérias-primas e da composição que se deseja 
obter para o cimento portland, quando terminado o processo de fabricação. Durante o processo 
de fabricação, a matéria-prima e a mistura crua são analisadas, quimicamente, numerosas 
vezes, a intervalos de 1 hora e, às vezes, de meia hora, e em face dos resultados dos ensaios, 
o laboratório indica as porcentagens de cada matéria-prima que deve compor a mistura crua.
 
São numerosos os métodos de controle da composição química da mistura crua, sendo as 
fórmulas seguintes as mais empregadas: 
 
Módulo Hidráulico (Michaelis)  
32322 OFeOAlSiO
CaO
 MH


 
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31 
 
 
Módulo de Sílica  
 
 
Módulo de Alumina-Ferro  
 
Nos cimentos nacionais, como resultados de numerosos ensaios, realizados em seu 
laboratório, a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) encontrou os seguintes 
valores: 
 
 Mínimo Máximo 
MH 1,8 2,2 
MS 1,7 3,1 
MAF 1,2 3,2 
 
 Homogeneização: 
A matéria prima devidamente dosada e reduzida a pó muito fino, após a moagem, deve ter a 
sua homogeneidade assegurada da melhor forma possível. 
No processo de fabricação por via úmida, a matéria-prima é moída com água e sai dos 
moinhos sob a forma de uma pasta contendo geralmente de 30 a 40% de água, e é bombeada 
para grandes tanques cilíndricos, onde se processa durante várias horas a operação de 
homogeneização. Os tanques de homogeneização são providos de equipamento que gira em 
torno de um eixo central e é constituído de uma série de pás que giram, por sua vez, em torno 
de vários eixos ligados à arvore principal. A pasta, nesta fase de operação, é ensaiada várias 
vezes, a fim de se controlar a homogeneidade da mistura e a dosagem dos constituintes do 
cimento, o que permite a sua correção, se necessário. 
No processo por via seca a matéria prima sai do moinho já misturada, pulverizada e seca. 
Normalmente os moinhos de cru do sistema por via seca trabalham com temperaturas 
elevadas (300 -400oC) no seu interior, o que permite secá-la (menos de 1% de umidade). Para 
tal fim, são usados, em certos tipos de moinho, os gases de combustão do forno, antes de 
serem enviados ao filtro retentor de poeiras, e, em seguida, à chaminé. O cru é transportado 
mecânica ou pneumaticamente para o silo homogeneizador, onde se assegura a 
homogeneização necessária da mistura e se corrige, eventualmente, a sua composição. 
 
 
3232
2
OFeOAl
SiO
 MS


 
32
32
OFe
OAl
 MAF 
 
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32 
 
 Clinquerização: 
A matéria-prima, uma vez pulverizada e intimamente misturada na dosagem conveniente, sofre 
o seguinte tratamento térmico: 
 
Temperatura Processo Reação 
Até 100oC Evaporação da água livre Endotérmica 
500oC acima Desidroxilação dos minerais argilosos Exotérmica 
900oC acima Cristalização dos argilo-minerais decompostos Exotérmica 
900oC acima Decomposição do carbonato Endotérmica 
900oC a 1200oC Reação do CaO com os sílico-aluminatos Exotérmica 
1250oC a 
1280oC 
Início de formação da fase vítrea Endotérmica 
Acima de 
1280oC 
Formação de vidro e dos compostos do cimento 
(clinquerização) 
Provavelmente 
Endotérmica 
 
Reações químicas de formação do clinquer que ocorrem no sistema de fornos de 
clinquerização, podem, aproximadamente, ser representadas como as seguintes: 
 
 
  
 
No processo por via úmida, todo o processamento termo-químico necessário à produção do 
clínquer se dá no forno rotativo. 
No processo por via seca, até temperatura da ordem de 900oC a 1000oC, o processamento da 
mistura crua se dá em intercambiadores de calor do tipo ciclone ou de contra-corrente. O 
processamento restante realiza-se no forno, de comprimento reduzido, que recebe a mistura já 
na referida temperatura. 
 
 
 
 
 
 
Pedra calcárea CaO + CO2 
 
Argila SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O 
3 CaO . SiO2 = C3S 
2 CaO . SiO2 = C2S 
3 CaO . Al2O3 = C3A 
4 CaO . Al2O3 . Fe2O3 = C4AF 
 
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33 
 
 Esfriamento: 
No forno, como resultado do tratamento sofrido, a matéria-prima transforma-se em clínquer. Na 
saída, o material apresenta-se na forma de bolas de diâmetro máximo variável entre 1cm a 
3cm. As bolas que constituem o clínquer saem do forno a uma temperatura da ordem de 
1200oC a 1300oC, pois há um início de abaixamento de temperatura, na fase final, ainda no 
interior do forno. 
O clínquer sai do forno e passa ao equipamento esfriador, que pode ser de vários tipos. Sua 
finalidade é reduzir a temperatura, mais ou menos rapidamente, pela passagem de uma 
corrente de ar fria no clínquer. Dependendo da instalação, na saída do esfriador o clínquer 
apresenta-se entre 50oC e 70oC, em média. O clínquer,após o esfriamento, é transportado e 
estocado em depósitos. 
 
1.10.2.2. Adições 
As adições são outras matérias primas que, misturadas ao clínquer na fase de moagem, 
permitem a fabricação dos diversos tipos de cimento portland hoje disponíveis no mercado. 
Essas outras matérias primas são a gipsita (CaSO4 . 2H2O), as escórias de alto-forno, os 
materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos. 
A gipsita tem como função básica aumentar o tempo de endurecimento do clínquer moído. 
Caso não se adicionasse gipsita à moagem do clínquer, o cimento, quando entrasse em 
contato com a água, endureceria quase que instantaneamente, o que inviabilizaria seu uso nas 
obras. Por isso, a gipsita é uma adição presente em todos os tipos de cimento portland. A 
quantidade adicionada é pequena: em geral, 3% de gipsita para 97% de clínquer, em massa. 
As escórias de alto-forno são obtidas durante a produção de ferro-gusa nas indústrias 
siderúrgicas e têm forma de grãos de areia. Antigamente, as escórias de alto forno eram 
consideradas como um material sem maior utilidade, até ser descoberto que elas também têm 
a propriedade de ligante hidráulico muito resistente, ou seja, que reagem em presença de 
água, desenvolvendo características aglomerantes de forma muito semelhante à do clínquer. 
Esta descoberta tornou possível adicionar a escória de alto-forno à moagem do clínquer com 
gesso, guardadas certas proporções, e obter como resultado um tipo de cimento que, além de 
atender plenamente aos usos mais comuns, apresenta melhoria de algumas propriedades, 
como maior durabilidade e maior resistência final. 
A composição química da escória granulada de alto forno deve obedecer a relação, fixada na 
norma NBR 5735 (EB – 208) da ABNT: 
1
SiO
OAl MgO CaO
2
32 

 
 
 
 
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34 
 
Isto significa que as escórias destinadas à fabricação de cimento devem ser alcalinas e não 
ácidas. Somente as escórias alcalinas possuem por si só características de hidraulicidade e 
isto acontece pelo fato de terem uma composição química que permite a formação de 
componentes capazes de produzirem, por resfriamento brusco, um estado vítreo com 
propriedades hidráulicas latentes. A natureza do processo no alto forno e o estado físico da 
escória são fatores decisivos para o desenvolvimento das propriedades hidráulicas da escória 
granulada. 
 
 Exemplo de análise química de escória granulada de alto forno: 
 
SiO2 35,54 36,10 
Al2O3 12,46 11,18 
Fe2O3 0,40 0,41 
CaO 41,64 43,19 
MgO 6,01 5,59 
MnO 1,94 1,62 
S 1,42 1,33 
 = 99,41 ; I.H(*). 
=1,69 
 = 99,42 ; I.H = 
1,66 
 
(*) I.H. = Índice Hidráulico 
 Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas 
encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas (550oC 
a 900oC) e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros. Da 
mesma forma que no caso da escória de alto-forno, pesquisas levaram a descoberta que os 
materiais pozolânicos, quando pulverizados em partículas muito finas, também passam a 
apresentar a propriedade de ligante hidráulico, se bem que de forma distinta. Isto porque não 
basta colocar os materiais pozolânicos, sob forma de pó muito fino, em presença de água, para 
que passem a desenvolver as reações químicas que os tornam primeiramente pastosos e 
depois endurecidos. A reação só vai acontecer se, além da água, os materiais pozolânicos 
moídos em grãos finíssimos também forem colocados em presença de mais um outro material. 
O clínquer é justamente um desses materiais, pois no processo de hidratação libera hidróxido 
de cálcio (cal) que reage com a pozolana. 
 
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35 
 
Esse é o motivo pelo qual a adição de materiais pozolânicos ao clínquer moído com gesso é 
perfeitamente viável, até um determinado limite. E, em alguns casos, é até recomendável, pois 
o tipo de cimento assim obtido ainda oferece a vantagem de conferir maior impermeabilidade, 
por exemplo, aos concretos e às argamassas. 
Atualmente está sendo intensamente pesquisado o uso de novos materiais pozolânicos, tais 
como as cinzas resultantes da queima de cascas de arroz e a microssílica, um pó finíssimo que 
sai das chaminés das fundições de ferro-sílico. 
 
Os métodos brasileiros para a determinação da atividade pozolânica são: 
- NBR 5751 (MB – 960/72) – método de determinação de atividade pozolânica em pozolanas; 
- NBR 5752 (MB – 1153/77) – determinação do índice de atividade pozolânica em cimento 
Portland; e, 
- NBR 5753 (MB – 1154/77) – método de determinação de atividade pozolânica em cimento 
Portland pozolânico. 
 
Os materiais carbonáticos são minerais moídos, tais como o próprio calcário. Tal adição 
serve também para tornar os concretos e as argamassas mais trabalháveis, porque os grãos 
ou partículas desses minerais moídos têm dimensões adequadas para se alojar entre os grãos 
ou partículas dos demais componentes do cimento, funcionando como um verdadeiro 
lubrificante. Quando presentes no cimento são conhecidos como fíler calcário. 
Conclui-se, pois, que de todas as adições, o gesso não pode em hipótese alguma deixar de ser 
misturado ao cimento, e que as demais matérias-primas adicionadas (escória de alto-forno, 
materiais pozolânicos e materiais carbonáticos) são totalmente compatíveis com o principal 
componente do cimento portland – o clínquer – acabando por conferir ao cimento pelo menos 
uma qualidade a mais. 
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36 
 
 FLUXO DO PROCESSO PARA OBTENÇÃO DO CIMENTO PORTLAND: 
 
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37 
 
1.10.3. Composição Química do Cimento Portland: 
Os compostos formadores do cimento são denominados componentes do cimento. De acordo 
com a composição da matéria-prima, o clínquer de cimento Portland contém aproximadamente 
os seguintes elementos expressos como óxidos: 
 
 Fórmula 
Abreviaçã
o 
Composição 
(%) 
Óxido de 
Cálcio 
CaO C 59 – 67 
Sílica SiO2 S 16 – 26 
Alumínio Al2O3 A 4 – 8 
Ferro Fe2O3 F 2 – 5 
Magnésio MgO M 0,8 – 6,5 
Sódio Na2O 0 – 1,5 
Potássio K2O 0 – 1,5 
Sulfato SO3 
S
 0,5 – 1,2 
 
Vamos falar um pouco sobre cada um dos componentes do cimento: 
 a) Cal (CaO)  é o componente principal do cimento, originado, em sua quase totalidade, 
da composição do carbonato de cálcio (calcário: CaCO3), que se encontra quimicamente 
combinado com a sílica, alumina e óxido de ferro. Apenas uma pequena parcela encontra-se 
em liberdade (cal livre), cuja presença em estado anidro, acima de certos limites, prejudica a 
estabilidade de volume das argamassas e dos concretos. 
 b) Sílica (SiO2)  provém basicamente das argilas. Da sua combinação com a cal 
resultarão os compostos mais importantes do cimento: os silicatos bicálcico (C2S) e tricálcico 
(C3S). 
 c) Alumínio (Al2O3)  também conhecido como alumina, origina-se da argila. O composto 
formado pela alumina e a cal (aluminato tricálcico: C3A) acelera o início de pega do cimento, 
reduzindo, ao mesmo tempo, sua resistência ao ataque dos sulfatos; por isso, quanto menor 
sua proporção, até certos limites, melhor. Praticamente não se pode prescindir da alumina, pois 
sua ação fundente facilita o desenvolvimento das reações que possibilitam a formação do 
clínquer. 
 
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38 
 
 d) Trióxido de Ferro (Fe2O3)  também é gerado a partir da argila. O trióxido de ferro, 
desde que em porcentagemnão muito elevada, é útil pelo seu papel de fundente, 
desenvolvendo neste sentido uma ação ainda mais enérgica do que a alumina. Quanto ao 
óxido de ferro (FeO), não ocorre normalmente. 
 
 e) Magnésio ou magnésia (MgO)  provém do carbonato de magnésio presente no 
calcário, geralmente sob a forma de colamita (CaCO3, MgCO3), ou, em pequena quantidade na 
argila. Quando encontrado em quantidades superiores a certos limites, atua como agente 
expansor, prejudicando a estabilidade volumétrica das argamassas e dos concretos. 
 f) Potássio e Sódio  são álcalis, os quais desenvolvem papel de fundentes e 
aceleradores de pega. Atribui-se à presença dos álcalis as manchas que aparecem na massa 
depois de endurecida. Certos agregados podem reagir com os álcalis, provocando expansões 
anormais nas argamassas e nos concretos. 
 g) Sulfato (SO3)  advém principalmente do sulfato de cálcio, adicionado ao cimento 
como retardador de pega. 
É prática comum, na indústria de cimento, calcular o teor dos compostos do clínquer Portland a 
partir da análise dos óxidos, usando-se uma série de equações que foram originalmente 
desenvolvidas por R. H. Bogue. As equações de Bogue, para estimar a composição potencial 
ou teórica dos compostos minerais do clínquer Portland, são as seguintes: 
 Alita % C3S = 4,071 C – 7,600 S – 6,718 A – 1,430 F – 2,850 S 
 Belita % C2S = 2,867 S – 0,7544 C3S 
 Alumina % C3A = 2,650 A – 1,692 F 
 Ferrita % C4AF = 3,043 F 
 
1.10.4. Composição Mineralógica do Clínquer Portland: 
A composição mineralógica do clínquer varia de acordo com as matérias primas disponíveis e o 
processo de cozimento aplicado. Para cada tipo de clínquer (minerais) formado, a composição 
apresenta diferentes comportamentos de endurecimento que proporcionalmente influenciam as 
propriedades do cimento nas suas aplicações. 
 
 
 
 
 
 
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39 
 
Imagine que o desenho abaixo seja um “grãozinho” de cimento Portland: 
 
 
A tabela abaixo mostra os principais compostos do clínquer e suas propriedades específicas: 
 
Compostos 
Fórmula Química 
Clássica 
Abreviatura 
% no 
clínquer 
Propriedades 
Tecnológicas 
Silicato Tricálcico 3 CaO . SiO2 C3S 50 – 65 
Endurecimento Rápido 
Alto Calor de Hidratação 
Alta Resistência Inicial 
Silicato Bicálcico 2 CaO . SiO2 C2S 15 – 25 
Endurecimento Lento 
Baixo Calor de 
Hidratação 
Baixa Resistência Inicial 
Aluminato 
Tricálcico 
3 CaO . Al2O3 C3A 6 – 10 
Pega muito rápido e 
deve ser controlado 
com adição de gesso; 
suscetível ao ata-que de 
meios sulfatados; alto 
calor de hidratação; alta 
retração; baixa resis-
tência final. 
Ferro Aluminato 
Tetracálcico 
4 CaO . Al2O3 . 
Fe2O3 
C4AF 3 – 8 
Endurecimento Lento; 
re-sistente a meios 
sulfatados; não tem 
contribuição para 
resistência; cor escura. 
Cal Livre CaO C 0,5 – 1,5 
Aceitável somente em 
pe-quenas quantidades, 
em maiores 
quantidades cau-sam 
aumento de volume e 
fissuras. 
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40 
 
O silicato tricálcico é o maior responsável pela resistência em todas as idades, especialmente 
até o fim do primeiro mês de cura. O silicato bicálcico adquire maior importância no processo 
de endurecimento em idades mais avançadas, sendo largamente responsável pelo ganho de 
resistência a um ano ou mais. 
O aluminato tricálcico também contribui para a resistência, especialmente no primeiro dia. O 
ferro aluminato tetracálcico em nada contribui para a resistência. 
O aluminato tricálcico muito contribui para o calor de hidratação, especialmente no início do 
período de cura. O silicato tricálcico é o segundo componente em importância no processo de 
liberação de calor. Os dois outros componentes contribuem pouco para a liberação de calor. 
O aluminato tricálcico, quando presente em forma cristalina, é o responsável pela rapidez de 
pega. Com a adição de proporção conveniente de gesso, o tempo de hidratação é controlado. 
O silicato tricálcico é o segundo componente com responsabilidade pelo tempo de pega do 
cimento. Os outros constituintes se hidratam lentamente, não tendo efeito sobre o tempo de 
pega. 
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1.10.5. Reações de hidratação dos compostos do clínquer: 
1) Aluminato Tricálcico (C3A): 
a) C3A + 3 (CaSO4 . 2 H2O) + 26 H2O  C3A . 3 CaSO4 . 32 H2O (gel de etringita) 
b) C3A + 6 H2O  C3A . 6 H2O 
2) Ferro Aluminato Tetracálcico (C4AF): 
 C4AF + 2 Ca(OH)2 + 10 H2O  C3A . 6 H2O + C3F . 6 H2O 
3) Silicato Tricálcico (C3S): 
 2 (C3S) + 6 H2O  C3S2 . 3 H2O + 3 Ca(OH)2 
 100 + 24  75 + 49 
4) Silicato Bicálcico (C2S): 
 2 (C2S) + 4 H2O  C3S2 . 3 H2O + Ca(OH)2 
 100 + 21  100 + 21 
 
 Os silicatos hidratados representam  50% da pasta endurecida. 
 O hidróxido de cálcio Ca(OH)2 varia de 13 a 17%. 
 O silicato de cálcio hidratado apresenta-se com semelhança ao mineral denominado 
tobermorita e como se parece com um gel, é denominado gel de tobermorita 
(C3S2.3H2O). 
 
1.10.6. Cristalização: 
Os compostos anidros do cimento Portland reagem com a água (hidrólise), dando origem a 
compostos hidratados de duas categorias: 
a) compostos cristalinos hidratados; 
b) gel. 
 
Resumindo, um grão de cimento que tenha cerca de 50 de diâmetro médio, entrando em 
contato com a água, começa, no fim de algum tempo, a apresentar, em sua superfície, sinais 
de atividade química, pelo aparecimento de cristais que vão crescendo lentamente e pela 
formação de uma substância gelatinosa que o envolve, ou seja o gel. O gel que se forma 
inicialmente possui uma porcentagem muito elevada de água e é designado por gel instável (o 
gel é uma gelatina, sendo o gel instável uma gelatina muito mole). Os compostos cristalinos, 
para se desenvolverem, necessitam de água, que em pouco tempo é inteiramente 
transformada em gel. O processo de desenvolvimento dos cristais se faz retirando a água do 
gel instável, que à medida que vai perdendo água, transforma-se em gel estável e torna-se 
responsável, em grande parte, pelas propriedades mecânicas de resistência das pastas 
hidratadas – endurecidas. 
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Constata-se que durante a reação com a água (reação de hidratação), os silicatos tricálcicos e 
dicálcicos (este último também denominado bicálcico), liberam hidróxido de cálcio Ca(OH)2. 
Os cristais que se formam se entrelaçam à medida que avança o processo de hidratação, 
criando a estrutura que vai assegurar a resistência típica das pastas, argamassas e concretos. 
Os espaços vazios são preenchidos principalmente pelo gel, hidróxido de cálcio e água. 
Inicialmente o aluminato entra em atividade e, logo a seguir, o C3S; esses dois elementos, para 
se hidratarem, retiram a água de que necessitam do gel instável e a formação de cristais 
hidratados se inicia. 
Para se ter uma idéia da atividade dos vários compostos ao se hidratarem, é interessante 
observar o quadro abaixo, relativo à profundidade alcançada pela hidratação em mícrons com 
o tempo. 
 
Tempo C3A C3S C2S 
3 horas 4,35 1,68 - 
1 dia - 2,25 0,28 
3 dias 5,68 - - 
7 dias - 4,32 0,62 
28 dias 5,68 4,44 0,83 
5 meses - - 3,5 
 
Observando o quadro acima, podemos concluir que a resistência do cimento Portland: 
a) até os 3 dias  é assegurada pela hidratação dos aluminatos e silicatos tricálcicos; 
b) até os 7 dias  praticamente pelo aumento da hidratação do C3S; 
c) até os