cap25 - Cimentos Portland com adições minerais

Prévia do material em texto

Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Maristela Gomes da Silva 
Universidade Federal do Espírito 
Santo
Cimento Portland com adições minerais
Capítulo 25
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Fabricação do cimento
adições
adições
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Microscopia do clínquer
(Mehta; Monteiro, 1994)
C3S
C2S
C3A
C4AF
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Mecanismos
• Dissolução
• Precipitação
• Difusão
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação dos silicatos
C3S + 6H C3S2H3 + 3CH
C2S + 4H C3S2H3 + CH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação dos aluminatos
C3A + 3CSH2 +26H C3A(CS)3H32
C3A + C3A(CS)3H32 + 4H C3A(CS)H12
2C3A + 21H C2AH8 + C4AH13
C2AH8 + C4AH13 2C3AH6 + 9H
AFt
AFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação do C3S e C2S
Ca(OH)2 portlandita (CH)
C-S-H
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação da fase ferrita (C4AF)
AFt
AFm
reação mais lenta e com menor 
liberação de calor de hidratação
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Hidratação do C3A e C4AF
C3A(CS)3H32
C3A(CS)H12
Etringita (Aft)
Monossulfolaluminato (Afm)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Esquema da microestrutura da pasta
(Mehta; Monteiro, 1994)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Microestrutura: C-S-H e CH
(Mehta; Monteiro, 1994)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Estágios de hidratação
Dissolução; 
formação de 
etringita
Formação 
rápida de CH e 
C-S-H
Início de 
pega Fim de pega
Formação de 
monossulfoaluminato
Reações por 
difusão; formação 
de C-S-H
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Temperatura: cinética e 
termodinâmica das reações
0
10
20
30
40
50
60
70
0 5 10 15 20
tempo (h)
ve
lo
ci
da
de
 d
e 
lib
er
aç
ão
 d
e 
ca
lo
r (
kJ
/k
g.
h)
20 por. Méd. Móv. (T=25oC) 2 por. Méd. Móv. (T=60oC)
(Silva, 1998)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento
• clínquer (finura e composição química)
• adições minerais
• gipsita (retardador de pega)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais
• Materiais cimentícios, como as escórias de
alto-forno;
• Materiais pozolânicos, como as cinzas
volantes e sílica ativa, e
• Materiais não reativos, como o fíler calcário.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Esquema da microestrura da pasta
(Mehta; Monteiro, 1994)
cimento Portland comum
A = C-S-H
H = CH, Afm
C = poros capilarescimento pozolânico e com 
escória
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais x cimento
• Composição Si, Ca e Al;
• Teor de vidro;
• Área específica > 300m2/kg, e
• Alcalinidade do meio aquoso.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
(Skalny; Mindess, 1991)agregado
aglomerante
Adições minerais do cimento: escória 
de alto-forno
escória + CH + H C-S-H
Mundo > 150 milhões t/ano
Brazil > 6 milhões t/ano
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
(Dron, 1984)
Representação da estrutura vítrea da 
escória de alto-forno
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Características da escória de alto-forno
• Composição química,
• Reatividade;
• Finura e características físicas;
• Hidraulicidade e ativação.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química da escória de alto-
forno
Composto
(%)
Escória básica 
(BATTAGIN, ESPER, 1988)
Escória ácida (adaptado de 
SOARES, 1982)
CaO 40 – 45 24 - 39
SiO2 30 – 35 38 - 55
Al2O3 11 -18 8 - 19
MgO 2,5 – 9 1,5 - 9
Fe2O3 0 – 2 0,4 – 2,5
FeO 0 – 2 0,2 – 1,5
S 0,5 – 1,5 0,03 – 0,2
C/S média 1,31 0,68
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
• Solubilidade em meio alcalino;
• Capacidade de precipitação de compostos
hidratados insolúveis;
• Fase vítrea tem influência direta
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno: 
granulação e moagem
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno: 
fase vítrea
Difratograma de raios-X da escória granulada de alto-forno (SILVA, 2006b) 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
Correlação entre o índice de refração e a resistência à compressão, aos 
7 dias e 90 dias, de cimentos com escória (60% de escória e 40% de 
cimento Portland) (John et al. (2003), a partir de dados de Battagin (1986))
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
Correlação entre a relação CaO/SiO2 e a resistência à compressão de 
cimentos contendo 60% de escória e clínquer (John et al. (2003) a partir de 
dados de Battagin; Esper (1988).
CaO/SiO2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reatividade da escória de alto-forno
(a) Aspecto geral da escória de alto-forno observada ao MEV: a 
análise elementar qualitativa indica predominância de Ca e Si; (b) 
Detalhe do cristal observado na micrografia a: a análise elementar 
qualitativa indica predominância de Ca e Si (SILVA, 2006b). 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Grau de vitrificação
(microscopia de luz transmitida) 96%
Índice de refração
(microscopia de luz transmitida)
1,65
Natureza básica
Superfície específica Blaine 4100 cm2/g
Massa específica (NBR NM 76/1991) 2906 kg/m3
Escória granulada de alto-forno moída
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Finura da escória de alto-forno
• 10µm < Ø das partículas de escória < 45 µm;
• Superíficie específica Blaine: 400 e 500m2/kg;
Diâmetro correspondente a 63% de partículas passantes (µm) 12,38
Dimensão média (µm) 9,2
Diâmetro abaixo do qual encontram-se 10% das partículas (µm) 1,22
Diâmetro abaixo do qual encontram-se 90% das partículas (µm) 26,47
Curva granulométrica de escória granulada de alto-forno moída usada 
como adição ao cimento (granulometria a laser) (SILVA, 2006b).
Curva Granulométrica da escória de alto-forno
0
20
40
60
80
100
0,01 0,1 1 10 100 1000
Diâmetro da Partículas (μm)
Po
rce
nta
gem
 Pa
ssa
nte
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
ativadores mais comuns
clínquer
Ca(OH)2
KOH
NaOH
silicatos (Na e K)
Escória de alto forno: ativação alcalina
ativador mais efetivo
silicato de sódio
(Na2O: 3,5 a 5,5%)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Escória de alto forno: hidratação
Ca, Mg solução
Si, Al
gelpouco permeável 
na sup. da escória
ativadores alcalinos
aceleram a dissolução 
dos íons Si e Al
termodinâmica e
cinética das reações
temperatura
escória
Ca-O
Mg-O
Si-O
Al-O
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
Escória anidra
C-S-H
Estrutura tipo Honeycomb
(Silva et al. , 1999)
Cimento com escória
AFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
(Silva et al. , 1999)
Cimento com escória
Escória anidra
C-S-H
etringita
AFm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento com escória
CP II E, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
Compostos hidratados
CH
CH
CH
etringita
C-S-H
CH
CH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Influência da relação água/cimento na 
microestrutura
CP III, a/c=0,35 CP III, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
C-S-H
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições dos cimentos: Pozolanas
Pozolanas + CH + H C-S-H
Cinza volante
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Reações pozolânicas
Efeito da adição de cinza volante no teor de CH livre para as 
relações água/aglomerante iguais a 0,5 e 0,3 e idades de 28 e 91 dias
(JOHN et al. (2003), a partir de dados de ISAIA (1995)).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Características das pozolanas
• Composição química,
• Teor de vidro;
• Finura;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química das pozolanas
• Óxido de silício, de alumínio, de ferro e de
cálcio, e anidrido sulfúrico (≤5%);
• Teor de carbono ≤ 5%;
• MgO < 4%;
• Na2O < 1,5%;
• [SiO2 + Fe2O3 + Al2O3] ≥ 70%;
• Rc 7 e 28 dias (argamassa com 20% de
pozolana em substituição ao cimento) ≥ 0,75
Rc referência.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Composição química das cinzas volantes 
nacionais (ISAIA, 1995; MARCIANO, KIHARA, 1997)
Constituintes Teor (%)
SiO2 55,62 – 60,85
Al2O3 28,85 – 29,25
Fe2O3 7,15 – 3,15
CaO 1,36 – 2,32
MgO 0,94 – 0,48
SO3 0,35 – 0,20
Na2O 0,23 – 0,36
K2O 2,32 – 1,28
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Teor de vidro das pozolanas
• Pode variar de 50 a 90% nas pozolanas naturais;
• Sílica ativa e cinza de casca de arroz: até 98%,
• Cinza volante: 70 a 85%;
Difração de raios X de cinza volante do Pólo Petroquímico de Triunfo 
(RS), mostrando o halo vítreo com picos sobrepostos (ISAIA, 1995).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Finura das pozolanas
• Ø das partículas de pozolanas < 35 µm
(recomendável);
• Blaine das pozolnas > 300 m2/kg (recomendável);
• 1µm < Ø das partículas de cinza volante < 100 µm
(mais de 50% Ø < 20 µm) ;
• Superfície específica Blaine da cinza volante: 300
e 700m2/kg;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimento pozolânico
CP IV, a/c=0,35 CP IV, a/c=0,70
(SILVA et al. , 1999)
C-S-H
pozolana
C-S-H
CH
CH
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais no cimento: 
Materiais não reativos (filer calcário)
• Teores < 15% em relação à massa de cimento;
• Ação física (geralmente inertes, mas podem
ter alguma ação química);
• Melhora a trabalhabilidade, massa específica,
permeabilidade, exsudação e tendência à
fissuração.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Reologia
• Aumenta a coesão e a viscosidade do concreto;
• Pode haver redução do consumo de água para o caso
das cinzas volantes (forma esférica);
• A escória de alto-forno não contribui para a redução
do consumo de água (partículas angulares);
• Sílica ativa e cinza de casca de arroz aumentam o
consumo de água (elevada superfície específica);
• Redução de exsudação e segregação.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Calor de hidratação
• Redução do calor de hidratação/unidade de tempo;
• Concreto massa (escória de alto-forno e cinza volante).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Retração por secagem
• Redução de exsudação: aumenta risco de fissuração
por retração (sobretudo em teores muito elevados);
• Importância da cura.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Retração por secagem 
(Silva, 2006b)
NBR 8490/1984Método
28/32/35/42/56/140/252/365 diasI. ensaio
Após moldagem, curados por 23 horas em câmara 
úmida e após desforma submersos por ¼ de hora (1ª 
med.). Depois de 24 horas, curados em água saturada 
de cal até 14 dias (2ª e 3ª med. 7/14d), depois 
armazenagem em c. seca até a idade do ensaio
Condições de
cura
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Retração por secagem (Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20
C40
C35
C30
Aumenta com a classe de resistência e com a idade`.
Tendência de aumentar com o teor de escória nas maiores classes 
(C30, C35 e C40).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Retração por secagem (Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20
C40
C35
C30
Maior retração em menores relações água/mat. cim. 
Relações água/material cimentício: 
< 0,50, maior retração para maiores teores de escória
> 0,50, retração similar
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Materialcimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Retração por secagem (Silva, 2006b)
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,04
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Idade (dias)
4003002001000
R
e
tr
a
ç
ã
o
 (
%
)
,02
0,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
C20
C40
C35
C30
Maior teor de escória, maior retração nas idades maiores do que 6 
meses (maior efeito 35 MPa e 40 MPa).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
• Sílica ativa, metacaulim e a cinza de casca de arroz
aumentam significativamente a resistência em todas as
idades;
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
Influência do teor de cinza volante em concretos com relações 
água/aglomerante iguais a 0,5 e 0,3, nas idades de 3, 7, 28 e 182 dias
(John et al. (2003), a partir de Isaia (1995)).
a/agl.=0,50 a/agl.=0,30
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à compressão
Influência da adição de cinza de casca de arroz em concretos com 
relações água/aglomerantes iguais a 0,5 e 0,3, nas idades de 3, 7, 28 
e 91 dias (John et al. (2003) a partir de dados de Isaia (2005)).
a/agl=0,50 a/agl=0,30
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à compressão axial 
NBR 5739/1994 (Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à compressão axial (Silva, 2006b)
Em todas as classes, a resistência à compressão dos concretos 
foi crescente com a idade independente do teor do escória.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à compressão axial (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 à
 c
o
m
p
re
s
s
ã
o
 a
x
ia
l 
a
o
s
 2
8
 d
ia
s
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Fixando a relação água/materiais cimentícios, a resistência à
compressão é similar nos concretos com teores de 30% e 83%
de escória e maiores nos concretos com teor de 66% de
escória (influencia do cimento CP III-32-RS).
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 à
 c
o
m
p
re
s
s
ã
o
 a
x
ia
l 
a
o
s
 7
 d
ia
s
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 à
 c
o
m
p
re
s
s
ã
o
 a
x
ia
l 
a
o
s
 6
3
 d
ia
s
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Resistência à tração
• As adições minerais tendem a aumentar a resistência à
tração, sobretudo nas idades mais avançadas
(consumo de CH, melhoria da zona de transição,
diminuição da porosidade).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração por compressão 
diametral NBR 7222/1994 (Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração p/compressão 
diametral (Silva, 2006b)
Aumenta com a classe de resistência dos concretos;
Na classe de resistência de 40 MPa concretos com menor teor 
de escória de alto-forno apresentam maior resistência à tração.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração p/compressão 
diametral (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
ra
ç
ã
o
 p
o
r 
c
o
m
p
re
s
s
ã
o
 d
ia
m
e
tr
a
l 
(M
P
a
)
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Nos concretos com maior 
teor de escória de alto-forno 
(83%) e com relações 
água/materiais cimentícios 
menores que 0,50, a 
resistência à tração é menor.
Valores similares com o 
aumento da relação 
água/material cimentício.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração p/compressão 
diametral (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
ra
ç
ã
o
 p
o
r 
c
o
m
p
re
s
s
ã
o
 d
ia
m
e
tr
a
l 
(M
P
a
)
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II-E-32
Resultados similares (20 MPa, 30 MPa e 35 MPa) independente do 
teor de escória.
Menores valores com o aumento do teor de escória (C40).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração na flexão MB 3483/1991 
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração na flexão (Silva, 2006b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C20 C30 C35 C40
Classe
R
es
is
t. 
à 
tra
çã
o 
na
 fl
ex
ão
 (M
Pa
)
CP II E-32 CP III-32-RS CP III-32-RS+escória
Valores crescentes com o aumento da classe de resistência e 
do teor de escória de alto-forno. 
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Resistência à tração na flexão (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
T
ra
ç
ã
o
 n
a
 f
le
x
ã
o
 (
M
P
a
)
9
8
7
6
5
4
3
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Tende a ser similares nos concretos com teor 66% e 83% de 
escória em menores relações água/materiais cimentícios.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Módulo de deformação
• O aumento no teor de pasta resulta em redução no
módulo de deformação na mesma proporção do teor de
adição mineral que substitui o cimento.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Módulo de deformação NBR 8522/1984 
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Módulo de deformação (Silva, 2006b)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
C20 C30 C35 C40
Classe
M
ód
ul
o 
de
 d
ef
or
m
aç
ão
 (G
Pa
)
CP II E-32 CP III-32-RS CP III-32-RS+escória
Aumenta com a classe de resistência.
Concretos com 66% de escória (20 MPa e 30 MPa) apresentam 
menores valores.
O teor de escória de alto-forno é de pouca influência no módulo 
(35 MPa e 40 MPa).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Módulo de deformação (Silva,2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
M
ó
d
u
lo
 d
e
 D
e
fo
rm
a
ç
ã
o
 a
o
s
 2
8
 d
ia
s
 (
G
P
a
)
34
33
32
31
30
29
28
27
26
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Tendência de resultados 
similares, independente do 
teor de escória (a/mat.cim 
maiores que 0,50).
Maior módulo de 
deformação.
água/mat. cim. menor que 0,50 e 
teor de 66% de escória.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Porosidade capilar
• As adições minerais reativas reduzem a
permeabilidade e a absorção (aumento no volume de
poros de gel e diminuição do volume de poros
capilares).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Massa específica NBR 9778/1987 (Silva, 2006b)
A massa específica altera muito pouco em função do teor de
escória, da classe de resistência e da relação água/material
cimentício.
 
 
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
Mas
sa E
spe
cífic
a (K
g/dm
3)
CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
M
a
s
s
a
 e
s
p
e
c
íf
ic
a
 -
 2
8
 d
ia
s
 (
k
g
/d
m
3
)
3,00
2,90
2,80
2,70
2,60
2,50
2,40
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção e índice de vazios (Silva, 2006b)
 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
Abso
rção
 (%) CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
 
 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
C20 C30 C35 C40
Classe de resistência
Índic
e de
 Vaz
ios (
%)
CPII E-32
CPIII-32-RS
CPIII-32-RS+E
A absorção e o índice de vazios diminuem com o aumento 
da classe de resistência e com o aumento do teor de (C20, 
C30 e C35).
No C40, maior absorção (maior retração, maior consumo de 
material cimentício) e maior índice de vazios (maior 
incorporação de ar).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção e índice de vazios (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
rç
ã
o
 (
%
)
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
Ín
d
ic
e
 d
e
 v
a
z
io
s
 (
%
)
15
14
13
12
11
10
9
8
Material cimentício
CP III-32-RS + e
CP III-32-RS
CP II E-32
A absorção e o índice de vazios aumentam com a relação água/ 
material cimentício.
Relação água/mat. cim. (menores que 0,50), os valores tendem ser 
mais similares.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção por capilaridade NBR 9779/1995
(Silva, 2006b)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção por capilaridade (63 dias)
(Silva, 2006b)
Classe 
45403530252015
A
b
s
o
rç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(g
/c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
45403530252015
A
lt
u
ra
 a
s
c
e
n
ç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Nas menores classes de resistência é maior a absorção capilar 
dos concretos com teor de 83% de escória de alto-forno.
Com o aumento da resistência diminui a absorção de água por 
capilaridade dos concretos com teor de 83% de escória de alto-
forno.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção por capilaridade (63 dias) 
(Silva, 2006b)
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
rç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(g
/c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
lt
u
ra
 a
s
c
e
n
ç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
A influência da relação água/materiais cimentícios na absorção 
por capilaridade é um fator muitas vezes mais importante do 
que o efeito da própria adição de escória.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Absorção por capilaridade (63 dias)
(Silva, 2006b)
Classe 
45403530252015
A
b
s
o
rç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(g
/c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
b
s
o
rç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(g
/c
m
2
)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
45403530252015
A
lt
u
ra
 a
s
c
e
n
ç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Relação água material cimentício
,8,7,6,5,4,3
A
lt
u
ra
 a
s
c
e
n
ç
ã
o
 c
a
p
ila
r 
(c
m
)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
M. cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Com o aumento do teor de escória diminui a altura de ascensão 
capilar a medida que aumenta a resistência. 
A influência da adição da escória de alto-forno e da relação 
água/material cimentício (+ notada com o aumento da idade e maiores 
classes de resistência).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Ataque de sulfatos
• As adições minerais reativas aumentam a resistência ao
ataque de sulfatos (redução da porosida e da difusão dos
sulfatos, redução da relação C/S do C-S-H).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de sulfatos (Silva, 2006b)
NBR 13583/1996Método
28/42/56 diasIdade ensaio
Até a idade do ensaio (solução de cal e solução 
sulfatada)Cura úmida
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de Sulfatos (Silva, 2006b)
Menor expansão em concretos com teor de 83% 
de escória, que comprova a maior resistência 
ao ataque sulfático.
As misturas com mais de 66% de escória de 
alto-forno também têm excelente resistência a 
sulfatos (menores perdas de resistência 
após ataque sulfático).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Ataque de Sulfatos (Silva, 2006b)
 
Solução sulfatada (56 dias)
Classe de resistência (MPa)
45403530252015
V
a
ri
a
ç
ã
o
 d
im
e
n
s
io
n
a
l 
(%
)
,3
,2
,1
-,0
-,1
-,2
-,3
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
 
Solução cal (56 dias)
Classe de resistência (MPa)
45403530252015
V
a
ri
a
ç
ã
o
 d
im
e
n
s
io
n
a
l 
(%
)
,08
,06
,04
,02
,00
-,02
-,04
-,06
-,08
-,10
Material cimentícioCP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Todos os concretos são classificados como de alta resistência a 
sulfatos apresentam expansão máxima de 0,03% (ASTM 1012-95 
expansão máxima = 0,05%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Efeito das adições minerais nas 
propriedades dos concretos
Corrosão das armaduras
• Adições minerais: reduz a difusão de cloretos e da
entrada de água e de oxigênio), mas aumenta a
carbonatação.
• Consumo de CH pouco afeta a alcalinidade da água de
poro.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação natural (Silva, 2006b)
O efeito da escória no concreto depende das 
condições de exposição:
Condições ambientais controladas 
proporcionam profundidades de carbonatação 
similares em concretos com mesma classes de 
resistência e maiores teores de escória (66% e 
83%) e menores nas misturas com menor teor 
de escória (30%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação Natural (Silva, 2006b)
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
365 dias63/77/91/365 diasI. ensaio
28 dias (2)*14 dias (1)*Cura úmida
Em ambiente sem 
controle das 
condições 
ambientais até a 
idade do ensaio
Em ambiente com condições 
ambientais controladas 
(umidade – 50%, Temp – 26ºC e 
% CO2 ambiental) até a idade 
do ensaio
*Comparação entre diferentes condições ambientais
Cura ao ar
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação natural (Silva, 2006b)
 
Classe de resistência (MPa)
50403020
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 n
a
tu
ra
l-
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
25
20
15
10
5
0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
 
Relação água/material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 n
a
tu
ra
l-
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
25
20
15
10
5
0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
1
Classe
6050403020
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
-3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
Nos ambientes naturais, sem controle (temperatura e umidade) e 
com maior tempo de cura úmida (28 dias), as prof. de carbonatação 
crescem com o teor de escória. 
2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação acelerada 
(Silva, 2006b)
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
77/91 diasIdade ensaio
14 diasCura úmida
Ambiente de câmara seca (umidade – 50%, 
temperatura – 26ºC e % CO2 ambiental) até 63 dias de 
idade e após, exposição por 4 semanas em câmara de 
carbonatação (umidade – 65%, Temperatura – 26ºC e 
10% / (95+5)% de CO2) 
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação acelerada (Silva, 2006b)
Classe de resistência (MPa)
454035302520
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
 
a
o
s
 9
1
 d
ia
s
 (
m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe de resistência (MPa)
454035302520
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
 a
o
s
 9
1
 d
ia
s
(m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
A prof.carb. acelerada (teor de 10% (95±5)% de CO2 ).
-classes > C35 são similares (30, 66 e 83%).
-classes < C35 tendência similares (66 e 83%), menores com teor
de 30% de escória (10% e (95±5)% de CO2.
10% CO2 (95 ± 5)% CO2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação acelerada (Silva, 2006b)
Classe de resistência (MPa)
454035302520
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
 
a
o
s
 9
1
 d
ia
s
 (
m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe de resistência (MPa)
454035302520
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
 a
o
s
 9
1
 d
ia
s
(m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Maiores profundidades na carbonatação acelerada
quanto maior o teor de CO2 ((95±5)%).
10% CO2
(95±5)% CO2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Carbonatação acelerada (Silva, 2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
 -
 9
1
 d
ia
s
 (
m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Relação água/material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 a
c
e
le
ra
d
a
-9
1
 d
ia
s
 (
m
m
)
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
O maior teor de escória (83%) proporciona maiores
profundidades de carbonatação independente do teor
de CO2.
10% CO2 (95±5)% CO2
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de Cloretos (Silva, 2006b)
ASTM C 1202/1997Método
28/63 dias
Idade ensaio
Até a idade do ensaio
Cura úmida
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de Cloretos (Silva, 2006b)
> classe de resistência > resistência ao ataque de íons cloreto
Os concretos com maior teor de escória apresentam baixo 
risco de penetração de íons cloreto.
63 dias28 dias
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Difusão de Cloretos (Silva, 2006b)
Na idade (63 dias de idade) todos os concretos apresentam 
>resistência à penetração de cloretos sendo classificados como 
de moderados a baixo risco de penetração de íons cloreto.
63 dias28 dias
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras (ataque conjunto de CO2
e cloretos) (Silva, 2006b)
Fim do ciclo
Início do ciclo
Névoa salina
3 dias na câmara de 
névoa salina
Secagem
3 dias na estufa (50ºC)
Carbonatação
7 dias na câmara de carbonatação
Medidas 
eletroquímicas
Medidas da prof. carbonatação 
e de penetração de cloretos
O objetivo desta 
metodologia é proporcionar 
um ambiente similar ao 
ambiente marinho
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Carbonatação 
acelerada (Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur –
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento
acelerado
Aspersão de fenolftaleínaMétodo
Após cada ciclo da câmara de carbonataçãoData do ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade até o início do envelhecimento 
acelerado
Cura aoar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Carbonatação 
(Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
-c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
-5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32Classe
6050403020
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
-3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
Início dos ciclos Após 5º ciclo
Prof. crescentes com o tempo de exposição em ambiente de 
envelhecimento acelerado.
Tendências diferentes ao se comparar as prof. de carbonatação em 
função da classe de resistência e da relação água/ material cimentício 
(início dos ciclos).
Classe
6050403020
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Mat.cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: 
carbonatação (Silva, 2006b)
Relação água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
-c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
-5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe
6050403020
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+e
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
-3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32 
Início dos ciclos
Tendência no início dos ciclos de prof. similares (30% e 66% de 
escória) para igual resistência, porém, prof. menores (66% de 
escória) para a mesma rel.água/ mat. cim. 
Classe
6050403020
P
ro
f.
c
a
rb
o
n
a
ta
ç
ã
o
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Mat.cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Após 5º ciclo
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Cloretos
(Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur –
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento
acelerado
Aspersão de nitrato de prataMétodo
Após cada ciclo da câmara de carbonataçãoData do ensaio
28 diasCura úmida
Sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade até o inicio do envelhecimento 
acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Cloretos (Silva,
2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
-2
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Tendência no início dos ciclos de prof. similares (30% e 66% de escória) para 
igual resistência, porém, prof. menores (66% de escória) para a mesma 
rel.água/ mat. Cimentício.
Classe 
6050403020
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Após 5º ciclo
Classe 
6050403020
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
-3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Início dos ciclos
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Cloretos
(Silva, 2006b)
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
água/ material cimentício
,8,7,6,5,4,3
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
-2
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Após o 5º ciclo, a profundidade de penetração de íons cloretos decresce 
nesta ordem: concretos com 30%, 83% e 66% de escória, 
independente da classe de resistência ou da relação água/material 
cimentício.
Classe 
6050403020
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
-3
6
5
 d
ia
s
 (
m
m
)
12
10
8
6
4
2
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS 
CP II E-32 
Classe 
6050403020
P
ro
f.
 p
re
c
ip
it
a
d
o
s
 b
ra
n
c
o
s
 -
 5
º 
c
ic
lo
 (
m
m
)
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Início dos ciclos Após 5º ciclo
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade 
elétrica (Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 65%, 
t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento
acelerado
Equipamento RESIMétodo
Após saída da câmara de névoa salinaData do ensaio
28 diasCura úmida
Sem controle das condições ambientais até 365 dias 
de idade e após, ciclos de envelhecimento acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade 
elétrica (antes dos ciclos) (Silva, 2006b)
Os concretos com maior teor de escória (83%) 
apresentam maior resistividade elétrica.
C20 C30 C40
Idade (dias)
364
336
308
280
252
224
197
182
168
154
140
126
112
98
63
R
e
s
is
ti
v
id
a
d
e
 e
lé
tr
ic
a
 (
k
o
h
o
m
.c
m
)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Idade (dias)
365
336
308
280
253
224
196
168
154
140
126
112
98
84
63
R
e
s
is
ti
v
id
a
d
e
 e
lé
tr
ic
a
 (
k
o
h
m
.c
m
)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Idade (dias)
366
343
315
287
260231
203
175
161
147
133
119
105
91
63
R
e
s
is
ti
v
id
a
d
e
 e
lé
tr
ic
a
 (
k
o
h
m
.c
m
)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
baixa
alta
muito alta
desprezível
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade 
elétrica (durante os ciclos) (Silva, 2006b)
Os concretos com 30% de escória e com 66% de escória, igual 
probabilidade de corrosão.
C20
C40
baixa
alta
muito alta
desprezível
baixa
alta
muito alta
desprezíveldesprezível
baixa
muito alta
C30
C20
alta
alta
C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: 
Resistividade elétrica (Silva, 2006b)
Após 5º ciclo
Aumenta com a classe de resistência e com a diminuição da 
relação água/material cimentício.
As misturas com maior teor de escória apresentam a menor 
resistividade elétrica após o 5º ciclo.
baixa
alta
muito alta
desprezível
baixa
alta
muito alta
desprezível
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Resistividade 
elétrica (Silva, 2006b)
Após 5º ciclo
Concretos com 83% de escória apresentam maior queda na 
resistividade elétrica (ataque conjunto dos íons cloretos e do CO2
atmosférico).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: 
Potencial elétrico (Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur –
65%, t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelhecimento
acelerado
Multivoltímetro e eletrodo de calomelanoMétodo
Após saída da câmara de névoa salinaData do ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 
dias de idade e após submetidos a ciclos de 
envelhecimento acelerado
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico (antes dos ciclos), C = 20 mm, (Silva, 
2006b)
Os concretos, independente do teor de escória, encontram-se 
neste período, com a armadura com baixa probabilidade de 
corrosão.
C20
Tempo (dias)
364
336
308
280
252
224
196
175
161
147
133
119
105
91
69
P
o
te
n
c
ia
l 
e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
366
343
315
287
260
231
203
175
161
147
133
119
105
91
63
P
o
te
n
c
ia
l 
e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
350
322
294
266
238
210
182
161
147
133
119
105
91
77
63
P
o
te
n
c
ia
l 
e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória< 10%
> 90%
incerta
C30
C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico (antes dos ciclos), C = 30 mm, 
(Silva, 2006b)
C20
C30
C40
De 63 aos 365 dias, baixa probabilidade de corrosão das 
armaduras (20/30 mm).
Tempo (dias)
350
322
294
266
238
210
182
161
147
133
119
105
91
77
63
P
o
te
n
c
ia
l 
e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
364
336
308
280
252
224
196
175
161
147
133
119
105
91
69
P
o
te
n
c
ia
l 
e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Tempo (dias)
366
343
315
287
260
231
203
175
161
147
133
119
105
91
63
P
o
te
n
ci
a
l e
lé
tr
ic
o
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
Material cimentício
CP II E-32
CP III-32-RS
CP III-32-RS+escória
< 10%
> 90%
incerta
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Tempo (dias)
6956291630
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C30CPIIE
C30CPIII
C3CPIII+escória
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico - ciclos de envelhecimento (Silva, 
2006b)
Tempo (dias)
7562352490
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C20CPIIE
C20CPIII
C20CPIII+escória
Tempo (dias)
7562352490
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C20CPIIE
C20CPIII
C20CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C30CPIIE
C30CPIII
C3CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C40CPIIE
C40CPIII
C40CPIII+escória
Tempo (dias)
6956291630
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Concreto
C40CPIIE
C40CPIII
C40CPIII+escória
Cobrimento–20 mm Cobrimento–30 mm Após 5º ciclo, menor 
probabilidade de corrosão 
nos concretos com 
cobrimento = 30 mm.
C20
C30
C40
C20
C30
C40
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico (Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Cobrimento – 20 mm Cobrimento – 30 mm
Após envelhecimento acelerado, os concretos com resistência na faixa 
de 20 MPa a 37 MPa (igual fck e mesma relação a/mat. cim. ) têm 
similares probabilidade de corrosão, independente do teor de escória 
(cobrimento=20 mm).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico (Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
Material cimentício
CP III-32-RS+escóriaCP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Cobrimento–20 mm Cobrimento–30 mm
Resistências maiores que 37 MPa: os concretos com menor 
teor de escória têm menor probabilidade de corrosão 
(cobrimento=20 mm).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Potencial 
elétrico (Silva, 2006b)
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32
Classe 
6050403020
P
o
te
n
c
ia
l 
d
e
 e
le
tr
o
d
o
 E
C
S
 (
m
V
)
0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
Material cimentício
CP III-32-RS+escória
CP III-32-RS
CP II E-32Cobrimento – 20 mm Cobrimento – 30 mm
Cobrimento da armadura = 30 mm, em igualdade de fck, superiores 
a 30 MPa, proporcionam probabilidades mais similares de corrosão 
(<10%).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de 
massa (Silva, 2006b)
névoa salina t= 28 ºC (3 dias), secagem em estufa 
com t=50ºC( 3 dias)e carb. acelerada com Ur – 65%, 
t=26ºC e 10% de CO2 (7 dias)
Envelheciment
o acelerado
Diferença de massa gravimétricaMétodo
Pesagem inicial antes da moldagem e após os ciclos 
de envelhecimento acelerado
Idade ensaio
28 diasCura úmida
sem controle das condições ambientais até 365 dias 
de idade
Cura ao ar
Condições do ensaio
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de 
massa (Silva, 2006b)
Cobrimento – 20 mm Cobrimento – 30 mm
Cobrimento = 20 mm: observam-se > perda de massa 
gravimétrica em menores classe do concreto e maiores relações 
água/ material cimentício.
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de 
massa (Silva, 2006b)
Cobrimento – 20 mm Cobrimento – 30 mm
Cobrimentos = 30 mm proporcionam menores perdas de massa 
gravimétricas, sem se observar uma tendência definida em função do 
teor de escória (valores muito pequenos).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de 
massa (Silva, 2006b)
Cobrimento – 20 mm Cobrimento–30 mm
Para igual relação água/material cimentício, concretos com 66% 
de escória têm menor perda de massa em relação aos concretos 
com teor de 30% de escória (CP II-E-32) e com teor de 83% de 
escória (CP III-32-RS+escória).
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Corrosão das armaduras: Perda de 
massa (Silva, 2006b)
Cobrimento – 20 mm
Cobrimento – 30 mm
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Adições minerais do concreto
(Mehta; Monteiro, 1994)
Sílica ativa
CP V ARI
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Aglomerantes (propriedades físico-
mecânicas) (Silva, 2006b)
294129862989Massa específica (kg/m
2)
Mistura 50% 
CPIII-32-RS + 
50% escória
CPIII-32-RSCPII-E-32
28 dias
7 dias
3 dias
fim
início 2h25min.2h50min.2h50min.Pega
4h25min.4h20min.4h20min.
001
Expansibilidade a quente (mm)
14,1716,9220,06Resistência à
compressão (MPa)
23,3431,7326,39
42,8249,5236,51
30
4140
149
0,2 0,4
83
4150
159
66Teor de escória (%)
4220
Superfície específica Blaine
(cm2/g)
152
Água p.consistência normal (g)
0,6Finura (%)
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Cimentos comerciais
CP IS até 5% de adições 
CPI __ __ __ 
CP II E 6-34% 0-10%
CP II F 6-10% 
CP II Z 6-14% 0-10% 
CPIII 35-70% 0-5% 
CP IV 15-50% 0-5%
CP V 0-5%
MRS
ARS
Cimento escória pozolanas fíller calcário
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Influência das adições minerais
resistência inicial 
resistência final
calor de hidratação 
porosidade final ()
ataque de sulfatos
ataques da água do mar
carbonatação
corrosão das armaduras ? 
retração e fluência
Propriedades escória, pozolanas fíller calcário
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Pasta
cimento anidro
adições
poros
água
aditivos
compostos hidratados
Concreto
pasta
agregados
zona de transição
Microestrutura
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Teste
Estudo de caso: Pilar de ponte em Vitória
(respingo + variação de maré), atmosfera
marinha, T= 25ºC e UR= 95% na micro-região,
cobrimento 35mm, presença de sulfatos e
cloretos na água do mar, cimento CP III 40.
Discuta a influência do clínquer (finura e
composição química) e da escória de alto-forno
nas propriedades: resistência mecânica,
durabilidade (sulfatos, cloretos e corrosão), calor
de hidratação e retração.