cap24 - O cimento Portland no Brasil

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Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Arnaldo Forti Battagin – ABCP
Inês Laranjeira Silva Battagin – ABNT
Cimento Portland
Capítulo 24
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• Introdução
• Histórico
• Panorama atual
• Fabricação
• Conceituação de hidratação e pega
• Constituintes
• Tipos / Normalização
• Aplicações
• Como comprar e armazenar cimento?
Cimento Portland: da jazida à obra
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•Cimento 
Introdução
•Figura 1 – Cimento Portland – Fonte: Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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Introdução
O que se pode fazer com o pó de cimento?
Quase nada!
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Introdução
Alguns usos curiosos do pó de cimento
•Uso de cimento como corretivo e fertilizante na cultura da 
cana de açúcar
•Uso de cimento como veneno de rato
•Figura 2 – Uso do cimento – Fonte: Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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Introdução
Com cimento, água e agregados, faz- se quase tudo
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Cimento
palavra originária do Latim Caementum, 
que significa união
Aglomerante hidráulico constituído de clínquer , 
gesso e adições, que em contato com a água tem a 
capacidade de endurecer e adquirir resistência, 
conservando essa propriedade mesmo submerso.
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•CIMENTO •AREIA •PEDRA•ÁGUA
•AGREGADO 
•MIÚDO
•ARGAMASSA
•CONCRETO•OUTROS
•PASTA
•AGREGADO 
•GRAÚDO
•Figura 3 – Concreto simples – Fonte: Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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•CIMENTO •ÁGUA •AREIA •PEDRA
•ARMADURA
• DE 
• AÇO
• CABO
• DE 
•PROTENSÃO
•CONCRETO SIMPLES
•CONCRETO
• ARMADO
• CONCRETO
• PROTENDIDO
•ADITIVOS
•ADIÇÕES
•FIBRAS
•PIGMENTOS
•Figura 4 – Concreto armado e concreto protendido – Fonte :Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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•Figura 5 – Obras emblemáticas em concreto – Fonte :Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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Versatilidade do concreto
• Moldável
•Museu Oscar Niemeyer,2002 •Masp,1968
•Figura 6 – Moldabilidade do concreto – Fonte :Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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• Excelente resistência e durabilidade
Versatilidade do concreto
•Figura 7 – Resistência e durabilidade do concreto – Fonte :Battagin, Arkhi – Arquiteto, 2010
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• Matérias-primas
abundantes
Brasil – Fonte: Battagin,adaptado de DNPM,2010
Jazidas para 600 anos
Versatilidade do concreto
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Versatilidade do concreto
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O concreto é o segundo material mais consumido pela humanidade
1º 2º
H2O
Versatilidade do concreto
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•Figura 11 – Consumo de concreto – Fonte: Batttagin, adaptado de SNIC/ CEMBUREAU
Versatilidade do concreto
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Histórico mundial do cimento
•Figura 12 – Histórico do cimento no mundo – Fonte: ABCP
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Smeaton (1756)
• Reconstrução do Farol de Eddystone (Inglaterra)
Conhecimento 2 partes de cal extinta +
da Época 1 parte de pozolana
Conhecimento 1 Cal impura + 1 pozolana
Aplicado
•Figura 13 – Histórico do cimento no mundo – Fonte: ABCP
Histórico mundial do cimento
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•Figura 14 – Histórico do cimento no mundo – Fonte: ABCP
Histórico mundial do cimento
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Apesar do desenvolvimento
tecnológico, o princípio básico de
fabricação permaneceu o mesmo
até os dias de hoje.
Histórico mundial do cimento
•Figura 15 – Histórico do cimento no mundo – Fonte: ABCP
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O primeiro a produzir cimento no Brasil foi o Engº Louis Nóbrega por um 
curto período de três meses em 1892. 
Os primeiros estudos datam de 1888.
Histórico brasileiro do cimento
•Figura 16 – Histórico do cimento no Brasil – Fonte: ABCP
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1897- Cimento Santo Antonio
Em 1888 o comendador Antônio Proost Rodovalho
decidiu instalar na Fazenda Santo Antônio, nas
proximidades de São Roque uma fábrica de cimento,
com capacidade para 25.000 t/ano, que entrou em
operação em 1897. Sua iniciativa é considerada a
primeira tentativa com certo sucesso de fabricação do
cimento portland no País. A Usina Rodovalho operou de
1897 a 1904, quando foi arrematada pela A. R. Pereira &
Cia até que, em 1918, a Votorantim assumiu a produção.
•Figura 17 – Cimento Rodovalho – Fonte: http://www.dcomercio.com.br/especiais/acsp110anos/ofuturo.htm
USINA RODOVALHO
Histórico brasileiro do cimento
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Histórico brasileiro do cimento
•Figura 18 – Histórico do cimento no Brasil – Fonte: ABCP
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•Figura 19 – Primeira produção industrial de cimento no Brasil – Fonte: ABCP
Histórico brasileiro do cimento
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1926
Consumo de 410 mil toneladas por ano e 97% Importado
1939
Produção de 697 mil toneladas, ganhando auto-suficiência
•Entre 1945 e 1955 (após a 2ª guerra) 
•Inauguração de 16 novas fábricas
Histórico brasileiro do cimento
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•Produção 2009
•52 milhões de toneladas
Panorama do Cimento Brasileiro
•Figura 20 – Produção de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC, 2010
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Panorama do Cimento Brasileiro
•Figura 21 – Produtores de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC, 2010
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•Figura 22 – Produtores de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC, 2010
Panorama do Cimento Brasileiro
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Panorama do Cimento Brasileiro
•Figura 23 – Produção de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC, 2009
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•Figura 24 – Consumo de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC, 2010
Panorama do Cimento Brasileiro
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CENTRO-
OESTE
NORDESTE
NORTE
SUDESTE
SUL
•6,7%
•9,8%
•48,6%
•18,2%
•16,6%
Panorama do Cimento Brasileiro
•Figura 25 – Consumo regional de cimento – Fonte: SNIC, 2009
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Panorama do CimentoBrasileiro
•Figura 26 – Distribuição do consumo de Cimento no Brasil – Fonte: SNIC
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Panorama Mundial do Cimento
•Figura 27 – Maiores produtores de cimento – Fonte: SNIC/CEMBUREAU
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Brasil
Panorama Mundial do Cimento
•Figura 28 – Maiores consumidores de cimento – Fonte: SNIC/CEMBUREAU
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 29 – Insumos para a fabricação do cimento – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 30 – Quantidade de insumos para a fabricação do cimento – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 31 – Energia para a fabricação do cimento – Fonte: ABCP 
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• Conforme o tipo de cimento poderão ser acrescentados,
no processo de moagem, materiais conhecidos por
Adições: Escórias, Pozolanas, Fíler Calcário
Cimento Portland – Fabricação
•Figura 32 – Adições na fabricação do cimento – Fonte: ABCP
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•Clínquer
•Gesso
•CP I ou CP V
•+ •+
•CP II-Z ou CPIV
•CP II-E ou CP III
• CP II-F ou CPV
•Filer
•Escória
•Pozolana
Cimento Portland – Fabricação
•Figura 33 – Composição por tipo de cimento – Fonte: ABCP
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•A oferta dos diversos tipos de cimento varia 
em função do número de silos e da 
disponibilidade de matéria-prima, da 
característica do mercado regional... 
Em geral a fábrica oferece 2 a 3 tipos.
Cimento Portland – Fabricação
•Figura 34 – Esquema ilustrativo da fabricação do cimento – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 35 – Jazida subterrânea de calcário – Fonte: ABCP
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•Figura 36 – Jazida de calcário a céu aberto – Fonte: ABCP
Cimento Portland – Fabricação
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 37 – Extração do calcário – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 38 – Transporte do calcário – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 39 – Calcário na entrada do britador – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 40 – Britagem – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 41– Transporte do calcário britado para a moagem– Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 42– Silos de homogeneização da farinha – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 43 – Forno rotativo de clínquer – Fonte: ABCP
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•Resfriador de grelhas
•1450oC •80oC
Cimento Portland – Fabricação
•Figura 44 – Resfriador industrial de clínquer – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 45 – Moinho de cimento – Fonte: ABCP
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• Silos de estocagem de cimento
Cimento Portland – Fabricação
•Figura 46 – Silos de cimento – Fonte: ABCP
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Cimento Portland – Fabricação
•Figura 47 – Expedição de cimento – Fonte: ABCP
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•grãos de cimento •adição de água
•Liberação de calor
•Formação de gel
•Formação de agulhas de etringita e CSH
•Crescimento e entrelaçamento
•dos cristais
•Estado endurecido
•Resistência mecânica
Cimento Portland – Hidratação e pega
•Figura 48 – Noções de hidratação e pega do cimento Portland – Fonte: Mehta &Monteiro
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•CIMENTO + ÁGUA DISSOLUÇÃO FASES HIDRATADAS
•Entrelaçamento dos 
cristais
•Resistência mecânica
•C-S-H
•CH
•C.A.S.H
•(Etringita)
•Agregado E
• Zona de transição Matriz de pasta de cimento
Cimento Portland – Hidratação e pega
•Figura 49 – Noções de hidratação e pega do cimento Portland – Fonte: Mehta &Monteiro
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Dissolução e formação de novas fases hidratadas
•1
•2 •3 •4
•Figura 50 – Microestrutura do cimento durante a hidratação – Fonte: Mehta &Monteiro
•Dissolução e formação de novas fases hidratadas
Cimento Portland – Hidratação e pega
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Cimento Portland – Hidratação e pega
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•C3A •+ H2O
•C3A •+ H2O + GESSO
• PEGA RÁPIDA 
• PEGA RETARDADA
•C3A
•C4AH13
•C4AH13
•C3A
•ETRINGITA
•(pouco solúvel)
•Figura 51 – Pega do cimento – Fonte: ABCP
Cimento Portland – Hidratação e pega
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Clínquer Portland
•Figura 52 – Clínquer Portland – Fonte: ABCP
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•
•
•
•
•
Constituintes – Mineralogia do clínquer
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•Figura 53 – Alita – Fonte: ABCP 
Constituintes – Mineralogia do clínquer
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Constituintes – Mineralogia do clínquer
•Figura 54 – Belita – Fonte:ABCP 
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Constituintes – Mineralogia do clínquer
•Figura 55 – Fase intersticial – Fonte: ABCP 
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•C3S
•CaO livre
•Poro
Constituintes – Mineralogia do clínquer
•Figura 56 – Cal livre – Fonte: ABCP 
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Poro
•Periclásio
Constituintes – Mineralogia do clínquer
•Figura 57– Periclásio – Fonte: ABCP 
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Propriedades do cimento
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•Figura 59 – Máquina de compressão – Fonte: ABCP
Propriedades do cimento
•Figura 58– Corpos de prova 5cm x 10cm –
Fonte: ABCP 
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•Figura 60 – Aparelho automático de pega – Fonte:ABCP
Propriedades do cimento
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Teor (%)
Taxa de 
Hidratação
Contribuição para
Resistência 
inicial
Resistência 
final
Calorde 
Hidratação
C3S 50 - 70 Alta Alta Baixa Alta
C2S 15 - 30 Baixa Baixa Alta Baixa
C3A 5 - 10 Alta Alta Baixa Alta
C4AF 5 - 10 Moderada Baixa Alta Baixa
Características dos principais constituintes
do clínquer
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Escória 0 - 70 Alta Baixa Alta Baixa Alta
Pozolana 0 - 50 Baixa Baixa Alta Baixa Alta
Fíler 
calcário
0 - 10 Alta Baixa Baixa Baixa Moderada
Características das adições
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Cimentos Portland Normalizados –
Tipos básicos
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Cimentos Portland Normalizados –
Tipos específicos
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•CP XX - RR
•Cimento 
Portland
•Composição ou
qualificativo
•Resistência aos 
28 dias (MPa)
•CPII-E (SIGLA)
32 (CLASSE) 
CP II- E- 32 (TIPO)
•CLASSE•SIGLA
•TIPO
•NOME TÉCNICO:
•Cimento Portland Composto com Escória
Cimentos Portland Normalizados –
Nomenclatura
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Cimentos Portland Normalizados –
Nomenclatura
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Cimentos Portland Normalizados –
Composição dos tipos básicos
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Cimento 
Portland
Sigla Classe
Clinquer
+
Gesso
Escória 
(E)
Pozolana
(Z)
Fíler (F)
Alto Forno CP III
25
32
40
65-25 35-70 0 0-5
Pozolânico CP IV
25
32
85-45 0 15-50 0-5
Ari CP V --- 100-95 0 0 0-5
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Cimentos Portland –
Especifica normativas
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Ti
po
 d
e 
cim
en
to
 P
or
tla
nd
 
Cl
as
se
 
Finura 
Tempos de 
pega (h) 
Expansibilidade 
 (mm) 
Resistência à compressão 
(MPa) 
Re
síd
uo
 p
en
eir
a 
 7
5 
m
 
 (%
) 
Ár
ea
 e
sp
ec
ífic
a 
(m
2 /k
g)
 
In
íci
o 
Fi
m
 
A 
fri
o 
A 
qu
en
te
 
1 
dia
 
3 
dia
s 
7 
dia
s 
28
dia
s 
CPI 
CPI-S 
25 
32 
40 
 12,0 
 10,0 
 240 
 260 
 280 
 1  10  5  5 -- 
 8 
 10 
 15 
 15 
 20 
 25 
 25 
 32 
 40 
CPII-E 
CPII-Z 
CPII-F 
25 
32 
40 
 12,0 
 10,0 
 240 
 260 
 280 
 1  10  5  5 -- 
 8 
 10 
 15 
 15 
 20 
 25 
 25 
 32 
 40 
CPIII 
25 
32 
40 
 8,0 --  1  12  5  5 -- 
 8 
 10 
 12 
 15 
 20 
 23 
 25 
 32 
 40 
CPIV 
25 
32 
 8,0 --  1  12  5  5 -- 
 8 
 10 
 15 
 20 
 25 
 32 
CPV-ARI  6,0  300  1 10  5  5  14  24  34 -- 
Cimentos Portland –
Especifica normativas
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• R 1 14 MPa R 3 10 MPa
• R 3 24 MPa R 7 20 MPa
• R 7 34 MPa R 28 32 MPa
•CP V- ARI •CP CLASSE 32
Cimentos Portland –
Especifica normativas
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



Cimentos Portland –
Especifica normativas
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Cimentos Portland –
Especifica normativas
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•
•
•
•
•
Cimentos Portland –
Especifica normativas
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Cimentos Portland –
Especifica normativas
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Cimentos Portland –
Especifica normativas
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•Fonte:SNIC, 2009
Cimentos Portland –
Especifica normativas
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•´
•CPII-E 
•e CPIII
•(siderúrgicas)
•CP IV e CPII-Z
•pozolanas
•de argilas
•calcinadas
•CPIV e CPII-Z
•“fly ash” 
•termelétricas
Cimentos Portland Normalizados
•Figura 61 – Aparelho 
automático de pega –
Fonte:ABCP
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Figura 62 – Exemplo de aplicação de cimento em concreto armado – Obra marginal Pinheiros /SP –
Fonte:ABCP
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•Figura 64 – Pilares pré-moldados –
Estaleiro Navship/SC – Fonte: ABCP
Figura 63 – Sede da Açovisa, 
Guarulhos /SP – Fonte: ABCP
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•Figura 65 – Barragem de Tucurui /PA – Fonte: ABCP
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•Figura 66 – Ponte Rio Niteroi –
Fonte:ABCP
•Figura 67 – Rodoanel Sul – Fonte: ABCP
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•Figura 68 – Piso industrial de concreto – Fonte: ABCP
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Obras marítimas Resistência a sulfatos RS, III, IV
•Figura 70 – Plataforma, Mar 
do Norte – Fonte: ABCP
•Figura 71 – Porto de Pecem /CE – Fonte:ABCP
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Solo-cimento Aglomerante I, II, III, IV
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Cimento queimado Estética Todos
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Artefatos de concreto Resistência 
I, II, III, IV,V
Branco estrutural
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Argamassa de 
rejuntamento de azulejos 
e ladrinhos
Estética (cor branca) Branco
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Argamassa de 
assentamento de 
azulejos e peças 
cerâmicas
aderência I, II e IV
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Argamassa de chapiscos Aderência I, II
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Argamassa de revesti-
mento e assentamento de 
tijolos e blocos
Pequena retração, retenção 
de água e plasticidade
I, II, III, IV
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Concreto arquitetônico Estética (cor branca) Branco estrutural
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Concreto arquitetônico Estética (cor branca) Branco estrutural
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Concreto aparente Estética todos
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Resumo de aplica
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OS 4 MANDAMENTOS DA ABCP• Atente para cimentos que tenham o
Selo de Qualidade da ABCP ou de
qualquer outro órgão que possa
atestar a qualidade do produto.
• Busque cumprir o prazo de
validade
• Confira a procedência (nome do
fabricante, marca e tipo de cimento)
• Peso da sacaria e condições do
saco
Os 4 Mandamentos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
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Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
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Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia