Materiais de Construção I - Apostila

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Prof. Patricia Ribeiro da Silva Brandão 
FACEAR MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 Introdução à Ciência e Engenharia dos Materiais ................................................................. 1 
2 Estrutura Atômica e Molecular dos Materiais ...................................................................... 5 
3 Propriedades físicas e mecânicas dos materiais ................................................................. 15 
4 Rocha como Material de Construção.................................................................................. 25 
5 Materiais Cerâmicos .......................................................................................................... 37 
6 Aglomerantes .................................................................................................................... 72 
7 Produtos de Cimento ......................................................................................................... 78 
8 Fibrocimento ..................................................................................................................... 87 
9 Alvenaria Estrutural ........................................................................................................... 93 
10 Argamassas .................................................................................................................... 98 
11 Solo-Cimento ............................................................................................................... 103 
12 Madeira como Material de Construção ......................................................................... 108 
13 Polímeros .................................................................................................................... 117 
14 Materiais Poliméricos .................................................................................................. 121 
15 Tintas e Vernizes .......................................................................................................... 132 
16 Materiais Betuminosos ................................................................................................ 147 
17 Betume (Asfaltos e Alcatrões) ...................................................................................... 153 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Materiais de Construção I 
1 Introdução à Ciência e Engenharia dos Materiais 
Livro: Materiais de Construção Civil 
 
Desde o início da civilização os materiais são usados com o objetivo de permitir e melhorar a vida do ser 
humano. No início da pré-história, o principal material utilizado na confecção de objetos e ferramentas era 
o sílex lascado. Em seguida, o homem produziu seus utensílios a partir da pedra polida. Com a descoberta 
do fogo e com o início do uso do barro na fabricação de objetos, iniciou-se a fabricação de peças cerâmicas. 
A possibilidade de transformar um material maleável em outro com propriedades mecânicas totalmente 
diferentes marcou o início da ciência e engenharia dos materiais. Nessa mesma época, o uso do barro 
reforçado com vigas de madeira e palha, que constitui um material compósito, possibilitou a construção de 
casas. 
 
A CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS (CEM) 
Ciência → conhecimentos sistematizados que, adquiridos na observação, identificação, pesquisa e 
explicação de determinadas categorias de fenômenos e fatos, são formulados metódica e racionalmente; 
Engenharia → atividade em que se realiza a aplicação de métodos científicos ou empíricos à utilização dos 
recursos da natureza em benefício do ser humano. 
Ambos (ciência e engenharia) estão embasados na tecnologia → busca responder às necessidades 
concretas da sociedade, pela aplicação sistemática dos conhecimentos utilizados na produção de bens e 
serviços. 
 
A CEM é “a área da atividade humana associada com a geração e aplicação de conhecimento que relaciona 
composição, estrutura e processamento dos materiais às suas propriedades e usos”. 
Ciclo global dos materiais (COHEN, 1987): 
 
Engenharia e ciência dos materiais: 
 
 
 
 
 
 
 
Ciência e 
entendimento básico 
Necessidades e 
experiências sociais 
Estrutura Propriedades Desempenho 
 Processamento 
Conhecimento 
científico 
Conhecimento 
empírico 
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Materiais de Construção I 
Níveis de estudo / informações sobre os materiais: 
 
Classe de estudo Ciência dos materiais 
Ciência e engenharia dos 
materiais 
Engenharia dos 
materiais 
Nível Microestrutural Mesoestrutural Macroestrutural 
Escala 10-7 – 10-3mm 10-3 – 1mm  1mm 
Estrutura Molecular Fases, grãos Todo material 
Exemplos 
Moléculas de celulose 
Silicatos de cálcio 
hidratado 
Células da madeira 
Pasta de cimento 
Madeira 
Concreto 
Técnicas de ensaios 
Porosimetria a Hg 
Microscopia eletrônica 
Estrutura das fases 
Propriedades 
mecânicas 
Interpretação dos 
resultados 
Modelos estruturais 
Teoria das deformações 
Modelos multifásicos 
Transferência de massa 
Diagramas 
Gráficos 
Uso da informação 
Conhecimento novos 
materiais 
Conhecimento parâmetros 
Custos, ensaios, 
parâmetros 
 
 
CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 
Matéria prima → satisfação das necessidades humanas → recursos necessários para a sobrevivência. 
 
 Recurso Natural: Insumo que os organismos, populações e ecossistemas necessitam para a sua 
manutenção. Podem ser divididos em: 
 
o Recursos Renováveis: depois de utilizados ficam disponíveis novamente graças aos ciclos 
naturais, tais como a água, o ar, a biomassa e a energia eólica; 
 
o Recursos Não-Renováveis: uma vez utilizados, não se renovam por meios naturais. 
Subdivididos em: 
 Minerais energéticos: combustíveis fósseis; 
 Minerais Não-energéticos: ferro, calcário, argilas em geral. Grande parte pode ser 
reutilizada ou reciclada, embora não possa ser reconstituída às suas condições 
originais. 
Historicamente o desenvolvimento do homem esteve ligado á sua habilidade de detectar, manipular e 
aperfeiçoar os materiais disponíveis para atender suas necessidades de manutenção, proteção, abrigo ou 
religiosidade. 
 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
 
Evidentemente, os primeiros materiais de construção utilizados foram aqueles ofertados pela natureza, 
como pedra, palha, galhos e troncos de árvores e, sem dúvida, a terra. Com esses materiais o homem foi 
capaz de produzir belíssimas obras de engenharia. Com o surgimento dos materiais de construção 
industrializados, pouco a pouco se foi perdendo, principalmente nos países ocidentais, as tecnologias que 
faziam bom uso dos materiais tradicionais. Assim, eles foram dando lugar aos materiais modernos, um dos 
quais o concreto que, com suas inúmeras vantagens é de longe o material industrial mais consumido pelo 
homem. 
 
 Não adianta somente saber calcular uma estrutura, senão souber dosar o concreto para obter a 
resistência prevista; 
 Da qualidade dos materiais empregados irá depender a solidez, a durabilidade, o custo e o 
acabamento da obra. 
 
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Materiais de Construção I 
Evolução Histórica 
 
 A própria História da humanidade foi dividida pelos materiais (Idade da Pedra e Idade do Bronze); 
 Nos primórdios, o material era usado como encontrado, sem ser trabalhado; 
 Com o tempo, alguns materiais passaram a ser modelados (pedra, madeira e barro). 
 
Como especificar materiais 
 
No exercício de sua profissão, o engenheiro se depara com vários materiais que deve escolher para obter, 
com a melhor relação custo / benefício, a solução para um dado problema na obra. 
Ao escolher o material estrutural, deve levar em conta não somente a resistência, como também a 
durabilidade e o desempenho estrutural até o final da idaútil, pelo menor preço global. 
 
Ao especificar, deve: 
 Usar a maior exatidão possível; 
 Sempre citar os dados técnicos; 
 Além de nomear o material, convém citar a classificação, tipo,dimensão, etc.; 
 Não esquecer nenhum material; 
 Estar atualizado; 
 Ter um guia de especificações. 
 
Com a concepção de projetos estruturais cada vez mais arrojados e o desenvolvimento das tecnologias de 
fabricação de materiais de construção, torna-se cada vez mais necessário o conhecimento destes materiais 
para que haja maior segurança e responsabilidade sobre as construções realizadas. 
 
De um material devemos conhecer: 
1) Obtenção (ou fabricação); 
2) Propriedades características; 
3) Utilização. 
 
De acordo com a obtenção devemos classificar os materiais em: 
a) Naturais  se encontram na natureza em condições de serem empregados. 
Exemplos: areia, saibro, granito, etc. 
b) Industrializados  necessitam de transformação ou preparação por processos industriais para 
poderem ser utilizados. 
 Exemplos: aço, cimento, tijolo, etc. 
As propriedades características de um material referem-se a aspectos geométricos, físicos e químicos. De 
acordo com o tipo de utilização do material, uma destas características terá maior relevância que as 
demais. 
A correta utilização de um material só será verificada com um profundo conhecimento de suas 
propriedades características. 
A especificação adequada dos materiais de construção para uma determinada obra e a correta aplicação 
destes, permitirão que se obtenha um menor custo e maior segurança. 
 
Condições de emprego dos materiais: 
a) Condições técnicas: 
- Resistência 
- Durabilidade 
- Trabalhabilidade 
- Higiene 
b) Condições econômicas: 
- Custo de aquisição: 
 Obtenção 
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Materiais de Construção I 
 Transporte 
- Custo de utilização: 
 Aplicação 
 Conservação 
c) Condições estéticas: 
 
O material indicado será aquele que, apresentando condições técnicas e estéticas satisfatórias, tenham o 
menor custo. 
 
Para verificação de condições técnicas, submete-se o material a ensaios que podem se classificar em: 
 Ensaio de classificação: necessário ao industrial para procurar manter a 
qualidade do seu produto com o menor custo de fabricação. 
 Ensaio de recepção: necessário ao consumidor que, desta forma, verifica a 
qualidade do produto que está adquirindo 
 
Saber se o material atende ou não as condições impostas pela obra deve ser a preocupação fundamental 
do engenheiro construtor. 
 
Amostra x Ensaio  Especificação x Análise 
 
 
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Materiais de Construção I 
2 Estrutura Atômica e Molecular dos Materiais 
Livro: Materiais de Construção Civil 
 
ESTRUTURA ATÔMICA 
A estrutura de um material pode ser dividida em quatro níveis: 
● estrutura atômica; 
● arranjo atômico; 
● microestrutura; 
● macroestrutura. 
 
A ESTRUTURA DO ÁTOMO: NÊUTRONS, PRÓTONS E ELÉTRONS 
 
Modelos simplificados do átomo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCEITOS / DEFINIÇÕES 
 
Massa atômica: É a massa representativa de um átomo, considerando o total de prótons e nêutrons. 
Em termos de massa, o que importa, no átomo, é realmente o núcleo, porque contém os elementos mais 
pesados; 
A massa do elétron é praticamente desprezível, uma vez que é apenas 0,0005 g da massa de um próton ou 
de um nêutron. 
Número atômico: O número atômico indica o número de elétrons ou de prótons de cada átomo 
(considerando o átomo neutro, ou seja, com cargas elétricas negativas e positivas iguais). 
Por exemplo, um átomo de cobre, com 29 elétrons e 29 prótons, tem um número atômico igual a 29. 
 
ESTRUTURA ELETRÔNICA DO ÁTOMO 
 
Números Quânticos: 
• Números quânticos principais (n): 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7; 
• Esta seqüência diz respeito ao sentido crescente dos níveis quânticos – também representada pelas letras 
K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3), N (n = 4), O (n = 5), P (n = 6) e Q (n = 7) –, o que significa também níveis 
crescentes de energia; 
• Assim, elétrons que pertençam ao nível quântico K pertencem ao primeiro nível quântico (n = 1), de 
menor energia em relação aos demais níveis. 
 
Subníveis de energia: 
s (“sharp”); 
p (“principal”) 
d (“diffuse”); 
f (“fundamental”).; 
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Materiais de Construção I 
 “s”: é o subnível de menor energia e o número máximo de elétrons desse subnível é igual a 2; 
 “p”: tem maior nível energético que “s” e pode ter no máximo 6 elétrons; 
 “ d ” : tem maior nível energético que “p” e “s” e pode ter um máximo de 10 elétrons; 
 “ f ” : subnível de maior energia em um dado nível, podendo ter, no máximo, 14 elétrons. 
Exemplo: 3 p5 
Significado: Na camada M (número quântico principal = 3), existe o subnível p contendo 5 elétrons. 
 
Configuração eletrônica de um átomo 
Para se dar a configuração eletrônica de um átomo, colocam-se os elétrons, primeiramente, nos 
subníveis de menor energia. 
Exemplo : Sódio (Na) - elemento de n° atômico 11 
 
 
 
 
LIGAÇÕES ATÔMICAS 
 
 Ligações primárias (fortes): 
o Ligação iônica; 
o Ligação covalente; 
o Ligação metálica. 
 Ligações secundárias – forças de van der Waals: 
o Moléculas polares; 
o Dipolos induzidos; 
o Pontes de hidrogênio 
 
 Ligações primárias (fortes): 
 
• Ligação iônica: a ligação iônica dá-se pela atração entre íons de carga elétrica contrária (íons positivos-
cátions e íons negativos-ânions), motivada por forças coulombianas. 
 
 
 
 
Ligação iônica – ex. do NaCl: a) ionização dos elementos e b) 
atração e ligação iônica (SHACKELFORD, 
 
 
 
 
 
• Ligação covalente: a ligação covalente dá-se por meio de 
uma aproximação muito intensa entre dois elementos 
químicos que vão se ligar, de maneira que alguns elétrons 
da camada de valência de um dos átomos circundam o 
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Materiais de Construção I 
núcleo do outro átomo e vice-versa. Desse modo, os elementos não perdem e nem ganham elétrons, mas 
sim os compartilham. 
 
Exemplos de ligação covalente: a) molécula do oxigênio (O2) e b) molécula do metano (CH4). 
• Ligação metálica: elementos metálicos de baixa valência liberam seus elétrons da última camada, de 
maneira que há a formação de uma “nuvem” de elétrons ao redor dos átomos. Assim, com a perda dos 
elétrons de valência, os átomos metálicos remanescentes tornam-se íons positivos, pois, com a saída dos 
elétrons da última camada, há um desbalanceamento elétrico, tendo o núcleo uma maior quantidade de 
cargas positivas do que a eletrosfera de cargas negativas. 
 
Modelo explicativo da ligação metálica, em que se têm os elétrons de valência deixando os seus átomos originais para 
formarem uma “nuvem” eletrônica, que mantém presos (ligados) os íons positivos (oriundos da saída dos elétrons) 
(ASKELAND, 1998). 
 
● Ligações secundárias – forças de van der Waals: 
 
O princípio das ligações secundárias é similar ao da ligação iônica, ou seja, dá-se pela atração de 
cargas opostas. 
Entretanto, existe uma diferença básica entre elas. Esta diferença reside no fato de que nas ligações 
secundárias não há transferência de elétrons. 
 
• Moléculas polares: são moléculas que apresentam um desbalanceamento elétrico, ou seja, o centro de 
carga positiva não é coincidente com o centro de carga negativa. Tem-se, portanto, uma assimetria na 
molécula no tocante à configuração das cargas elétricas, o chamado dipolo elétrico. 
 
Exemplo de molécula polar, o HF (a), em que se tem ligação covalente intramolecular e forças de van der Waals 
intermoleculares – dadas pela atração entre os dipolos (b) e (c) (adaptada de VAN VLACK, 1970). 
 
• Dipolos induzidos : Ocorrem com moléculas inicialmente simétricas, que, por alguma razão, sofrem uma 
polarização momentânea; formam-se, então, dipolos, que se atraem. 
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Materiais de Construção IEssa alteração momentânea da simetria elétrica é decorrente do movimento ao acaso dos elétrons e 
da vibração atômica; são os chamados efeitos de dispersão. VAN VLACK (1984) 
 
• Ponte de hidrogênio: é um caso particular de atração por moléculas polares, em que a carga positiva do 
núcleo do átomo de hidrogênio de uma molécula é atraída pelos elétrons de valência de átomos de 
moléculas adjacentes. O exemplo mais difundido desse tipo de ligação é o da água. 
 
Esquema da atração das moléculas de H2O, na formação da água, por pontes de hidrogênio. Percebe-se a atração 
entre os núcleos “expostos” de hidrogênio de uma molécula pelos elétrons não compartilhados do oxigênio das 
moléculas adjacentes. 
 
ESPAÇO INTERATÔMICO 
 
• É a distância de equilíbrio entre os átomos; 
• É determinado por um balanço entre forças de atração e de repulsão; 
• Em um metal sólido, o espaço interatômico é igual ao diâmetro do átomo ou a duas vezes o raio do 
átomo; 
• Já para os materiais ligados ionicamente, o espaço interatômico é a soma de dois diferentes raios iônicos. 
 
LIGAÇÕES ATÔMICAS CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS MATERIAIS 
 
 
 
 
 
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 Tetraedro representando a contribuição relativa de diferentes tipos de ligação para as quatro categorias 
fundamentais de materiais de engenharia (SHACKELFORD, 1996). 
 
ARRANJOS ATÔMICOS – ESTRUTURA DOS MATERIAIS 
 
Os arranjos atômicos, que propiciam a formação dos materiais, podem ser de três tipos básicos, gerando, 
então, três classes estruturais principais: 
 estruturas moleculares; 
 estruturas cristalinas; 
 estruturas amorfas 
 
Estrutura molecular: 
• A estrutura molecular pode ser genericamente caracterizada por um agrupamento de átomos; 
• Existem grupos limitados de átomos fortemente ligados entre si, formando moléculas, e essas 
moléculas se ligam entre si por meio de ligações secundárias. 
• Materiais típicos com estrutura molecular: 
o Gases: O2, N2, CO2; 
o Água: H2O; 
o Ácido nítrico: (HNO3); 
o Polímeros (em geral); 
o Materiais betuminosos; 
o Enorme gama de outros gases e líquidos. 
• Característica principal dos materiais de estrutura molecular : Apresentam forças de atração 
intramoleculares muito fortes, ao passo que as ligações intermoleculares são do tipo forças de van der 
Waals. Em geral, as ligações fortes que caracterizam as estruturas moleculares são as ligações 
covalentes, mas ligações iônicas podem existir 
 
Estrutura cristalina: 
• A estrutura cristalina é caracterizada quando existe uma organização na disposição espacial dos 
átomos que constituem determinado arranjo atômico. 
• Há uma regularidade estrutural, com a repetição, nas três dimensões, de uma unidade básica, 
chamada de célula unitária. 
• Cristalinidade: O conceito de cristalinidade se aplica à estrutura interna de um material cujo 
arranjo atômico gera um modelo tridimensional ordenado e repetitivo. Há, dessa forma, uma 
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Materiais de Construção I 
regularidade na estrutura interna do material, com a repetição, nas três dimensões, de uma 
unidade básica, chamada de célula unitária 
• Célula unitária : é uma subdivisão do reticulado cristalino, na qual são mantidas as características 
gerais de todo o reticulado. Em outras palavras, trata-se de um pequeno volume (a unidade 
básica) que contém todas as características encontradas no cristal como um todo. 
 
Ilustração esquemática de um reticulado cristalino com o destaque para a célula unitária (região em azul) 
(ASKELAND, 1998). 
• Sistemas Cristalinos: Arranjo atômico ordenado e regular permitindo que configurações atômicas 
gerem reticulados cuja unidade básica forme uma figura geométrica. 
o Tal nível de organização permitiu uma classificação da estrutura cristalina em sete sistemas 
cristalinos principais, conforme a geometria do cristal. 
 
 
 
 
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Sistemas cristalinos e os parâmetros do reticulado 
 
• Sistemas e reticulados cristalinos: Os 7 diferentes sistemas cristalinos possuem variações de sua 
configuração básica, de modo que mais 7 possibilidades de configuração atômica se somam às 7 opções 
básicas (vistas anteriormente), gerando então 14 tipos possíveis de reticulados cristalinos, aos quais se dá o 
nome de reticulados de Bravais. 
 
Reticulados cristalinos de Bravais – 7 sistemas cristalinos e 14 reticulados característicos dos materiais 
cristalinos. Os pontos em vermelho representam os átomos 
 
• Direções de planos cristalinos: A descrição mais completa da estrutura cristalina passa pela 
identificação das direções e dos planos no cristal, o que se faz por meio de um sistema de eixos 
cartesianos aplicados na célula unitária. 
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Alotropia e Polimorfismo 
 
• Polimorfismo: fenômeno no qual um sólido (metálico ou não metálico) pode apresentar mais de 
uma estrutura cristalina, dependendo da temperatura e da pressão. 
Exemplo: a sílica (SiO2) como quartzo, cristobalita e tridimita. 
• Alotropia: polimorfismo em elementos puros. Exemplos: 
 o diamante e o grafite são constituídos por atómos de carbono arranjados em diferentes 
estruturas cristalinas; 
 o ferro com as variações de sua estrutura entre o sistema cúbico de corpo centrado (ccc) e 
cúbico de faces centradas (cfc). 
• Formas alotrópicas do ferro 
 
Células unitárias cúbica de corpo centrado – ccc (a) e cúbica de faces centradas – cfc (b), representando duas 
diferentes formas alotrópicas do ferro. As esferas e suas frações designam, respectivamente, os átomos de ferro e 
suas partes contidas na célula unitária. 
• Materiais típicos de estrutura cristalina: 
o O ferro e os aços de construção: são exemplos clássicos de materiais cristalinos, que se 
alternam entre as formas alotrópicas estruturais cúbicas de corpo centrado (ccc) – em 
temperatura ambiente – e de face centrada (cfc); 
o A areia natural: constituída essencialmente de sílica em sua forma cristalina, que é o 
quartzo de estrutura trigonal (romboédrica), a areia constitui um exemplo de material 
natural cristalino; 
o Os compostos principais do cimento Portland, assim como seus derivados hidratados: em 
geral, são fases cristalinas - silicatos de cálcio anidros C3S e C2S; as fases aluminato e 
ferroaluminato C3A e C4AF; compostos hidratados da pasta de cimento - hidróxido de 
cálcio, etringita, monossulfato, e alguns tipos de C – S – H. 
 
Estrutura não cristalina – amorfa: 
 
Materiais de estrutura amorfa ou vítrea, ao nível de seus arranjos atômicos, são aqueles em que os átomos 
não apresentam qualquer tipo de regularidade ou organização em termos de sua disposição espacial, ou, 
caso exista algum ordenamento, ele ocorre a curto alcance (em pequenas distâncias). 
Conceito de “amorfismo”: diz respeito a uma estrutura interna “sem forma”. Se aplicado aos materiais em 
geral, em suas diversas configurações atômicas, são amorfos: os gases; os líquidos; os sólidos não-
cristalinos como o vidro. 
• Ordenamento em pequenas distâncias e em grandes distâncias: 
 
Exemplos de ordenamento atômico para a estrutura do B2O3. (a) caso do vidro, que é um sólido não cristalino, com 
ordenamento apenas em pequenas distâncias; (b) caso do cristal, que é um sólido cristalino, com ordem em grandes 
distâncias, além de pequenas distâncias (VAN VLACK, 1970). 
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• Diferentes arranjos atômicos de materiais: 
 
Diferentes arranjos atômicos de materiais. a) gás inerte, sem nenhum ordenamento regular de átomos (estrutura 
amorfa); b) e c) vapor de água e estrutura do vidro, com ordem em pequenas distâncias (estruturas amorfas); e d) 
metal, com um ordenamento regular de átomos que se estende por todo o material (estrutura cristalina)(ASKELAND, 
1998). 
 
FASES DOS MATERIAIS 
 
Fase: trata-se de uma ou mais partes do material que resguarda homogeneidade do ponto de vista 
estrutural, ou seja, que mantém um arranjo atômico próprio; 
Material unifásico e homogêneo: material que possui como um todo um mesmo arranjo atômico; 
Material polifásico: caso coexistam em um mesmo material partes com identidades estruturais próprias, o 
material será bifásico, trifásico ou, de modo genérico, polifásico (ou multifásico), em função do número de 
partes estruturalmente homogêneas (fases) existentes nesse material. 
• Fases impuras – soluções sólidas ou estruturas de cristais mistos 
Fases impuras pressupõem a formação de soluções sólidas (ou estruturas de cristais mistos), na qual 
átomos de um soluto (em menor quantidade) conseguem se “dissolver” em uma estrutura principal, 
com átomos de solvente. 
o Exemplos de soluções sólidas aplicadas aos metais: solução sólida substitucional, solução 
sólida intersticial. 
o Soluções sólidas em metais: 
O aço : é um exemplo de material que desenvolve uma solução sólida (em uma de suas 
formas alotrópicas), na qual átomos de carbono se dissolvem na estrutura do ferro. O aço 
tem maiores resistência, limite de escoamento e dureza que o ferro puro. 
O latão: é outro exemplo de material “impuro”, em que o zinco é acrescentado à estrutura 
do cobre. O latão é mais duro, mais resistente e mais dúctil do que o cobre 
• Fases impuras – soluções sólidas substitucional 
Ocorre quando o átomo do soluto tem dimensões e estruturas eletrônicas semelhantes ao átomo do 
solvente. Dessa forma, podem ocorrer substituições de alguns átomos da matriz do solvente por 
átomos “semelhantes” do soluto, formando-se uma solução sólida substitucional. 
Exemplos: 
• o bronze: sua estrutura forma uma solução sólida 
substitucional de estanho na matriz do cobre 
• o latão:consiste em uma estrutura de cristal misto, 
com átomos de zinco substituindo parte dos átomos de cobre 
na matriz do cobre 
o Fases impuras – exemplo de solução sólida em 
metal do tipo substitucional 
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Solução sólida substitucional característica do latão, em que se têm os átomos de zinco (soluto) substituindo, de 
forma aleatória, os átomos de cobre do solvente (modelo de descrição planar, sendo os átomos de zinco os círculos 
escuros e os átomos de cobre os círculos claros) (VAN VLACK, 1970). 
 
• Fases impuras – soluções sólidas ou cristais mistos 
o Solução sólida intersticial: Ocorre quando a dissolução se dá não por substituição entre 
átomos, mas sim pela inserção de novos átomos do soluto em interstícios ou espaços entre 
átomos do solvente. Assim os átomos a serem inseridos devem ter devem ter dimensões 
iguais ou inferiores aos interstícios entre os átomos do solvente. 
o Exemplo: 
 o aço de construção: correspondente ao ferro em sua forma alotrópica de ferro γ 
(chamada de austenita). 
 
 
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Materiais de Construção I 
3 Propriedades físicas e mecânicas dos materiais 
Livro: Materiais de Construção Civil 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS 
 
 Dependência da homogeneidade do material 
 Material isotrópico → apresenta, para uma dada propriedade, uma igualdade nas três direções (x, y 
e z) 
 Material anisotrópico → para uma dada propriedade há uma variação em, pelo menos, uma das 
direções 
 Grande maioria dos materiais da natureza 
 
Massa específica 
 
Dependente do núcleo do átomo, da sua estrutura química, da organização molecular e da eficiência de 
empacotamento 
 
 μ = massa específica do material 
 m = massa 
 V = volume 
Unidade: kg/m3, g/cm3, kg/dm3 
 Densidade ≠ massa específica 
 Diferença mais conceitual do que prática 
 Densidade →relação entre a massa específica do mesmo e da água pura 
 Como a massa específica da água é igual a 1 g/cm3 → valores numéricos iguais mas diferentes 
dimensionalmente 
 
 
 
PROPRIEDADES ELÉTRICAS 
 
Resistividade elétrica 
 
É a resistência à passagem de corrente elétrica através de um corpo 
 
 ρ = resistividade (Ω.m); 
 R = resistência do material através do qual a corrente elétrica está passando (Ω); 
 A = área da seção reta perpendicular à direção da corrente (m2); 
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 l = distância entre dois pontos onde é medida a voltagem (m). 
 
 
 
Condutividade elétrica 
 
É o inverso da resistividade, isto é, a facilidade que um corpo apresenta de conduzir a corrente elétrica. 
 
 
σ = condutividade elétrica [(Ω.m)]-1 
 
 
PROPRIEDADES TÉRMICAS 
 
Capacidade calorífica ou capacidade térmica 
 
Propensão que um material apresenta em absorver calor da sua vizinhança externa, representando a 
quantidade de energia necessária para produzir um aumento unitário da temperatura 
 
Calor específico (c) 
 
 É a capacidade calorífica por unidade de massa, sendo constante para cada substância em cada 
estado físico 
 Expressa em J/kg.K ou cal/g.°C 
 Para o concreto o calor específico varia entre 840 e 1170 J/kg.°C 
 
Condutividade térmica 
 
Capacidade que um dado material possui em transferir calor, estando relacionada ao fluxo de calor por 
condução. 
 
q = fluxo ou escoamento de calor por unidade de tempo por unidade de área perpendicular à 
direção de escoamento (kcal/m2.h); 
k = condutividade térmica (kcal/m2.h.°C); 
A = seção transversal do corpo perpendicular ao fluxo de calor (m2); e 
 = gradiente de temperatura através do corpo. 
 
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Materiais de Construção I 
 
 
Expansão térmica 
 
 Propriedade relacionada com a expansão e a contração sofrida pelos sólidos, quando submetidos a 
um aquecimento e um resfriamento 
 Propriedade dependente do seu coeficiente de dilatação térmica e da magnitude do aumento ou 
da diminuição da temperatura 
 Pode ser linear ou volumétrico 
 Expansão térmica linear 
 Coeficiente de expansão térmica linear (αL ): 
 
 li = comprimento inicial; 
 lf = comprimento final; 
 Ti = temperatura inicial; e 
 Tf = temperatura final. 
Expansão térmica volumétrica 
 Coeficiente de expansão térmica volumétrica (αV ): 
 
 Vi = volue inicial; 
 Vf = volume final; 
 Ti = temperatura inicial; e 
 Tf = temperatura final. 
 Materiais com ligações químicas fortes → baixos coeficientes de dilatação térmica 
o Materiais cerâmicos e metálicos com elevados pontos de fusão 
 Materiais com ligações químicas fracas → elevados coeficientes de dilatação térmica 
o Materiais poliméricos e metálicos com baixos pontos de fusão 
 
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Materiais de Construção I 
PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS 
 
Tensão de engenharia 
 
 σ = tensão 
 F = carga aplicada em uma direção perpendicular à área da seção reta da amostra 
 A0 = área da seção reta original antes da aplicação da carga 
 
 
Deformação de engenharia 
 
 
 
Elasticidade 
 
 Para pequenos níveis de carregamento há um comportamento linear entre a tensão aplicada ao 
corpo e a sua deformação 
o Com a retirada da tensão a deformação cessa 
 Exemplo →mola perfeita 
o Na maioria dos casos os materiais apresentam comportamentos não-lineares 
 
Lei de Hooke 
 
Exprime a proporcionalidade existente entre a tensão e a deformação de um material dentro do regime 
elástico. 
 
 σ = tensão 
 ε = deformação 
E = módulo de elasticidade ou módulo de Young 
 Grandeza que dá a medida da rigidez do material 
 Quanto maior o valor de E, menos deformável é o material 
 
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Materiais de Construção I 
Módulo de elasticidade 
 
 
 
Coeficiente de Poisson 
 
 Variável de material para material 
 Concreto →usualmente adota-se 0,20 
 
Plasticidade 
 
 Deformação permanente que ocorre nos materiais 
 Ruptura das ligações intramoleculares 
 Deformaçõespermanentes no material 
 Não há a proporcionalidade entre a tensão e a deformação 
o Lei de Hooke não é mais válida 
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Materiais de Construção I 
 
 
 
Diagrama tensão-deformação 
 
 
Etapas 
0 – A →fase elástica 
A – B →patamar de escoamento 
Aumento das deformações para uma determinada deformação; 
Início da fase plástica 
C →limite de resistência do 
material 
D →ruptura do material 
σe → tensão de escoamento ou 
limite de proporcionalidade de um 
material 
Patamar de escoamento → apresenta de forma 
clara a tensão de escoamento do material 
 Alguns materiais não apresentam o 
patamar de escoamento 
 Nestes casos, a tensão de escoamento (σe) 
corresponde à tensao que provoca uma 
deformação permanente igual a 0,2% no 
material 
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Materiais de Construção I 
Ductilidade 
 
Representa o nível de deformação plástica antes da ruptura de um material 
 Materiais com pequena deformação plástica → frágeis. Ex.: ferro fundido, materiais cerâmicos e 
pétreos 
 Materiais com elevada deformação plástica →dúcteis. Ex.: aços de construção 
 Materiais que apresentam comportamento intermediário → quase-frágil. Ex.: concreto 
 
 Medida em termos de alongamento percentual 
 
li = comprimento inicial do corpo-de-prova 
lf = comprimento final do corpo-de-prova 
 
Tenacidade e resiliência 
 
 Tenacidade → Capacidade que um material possui de absorver energia até a sua fratura 
o Para ensaios estáticos → área sob a curva tensão- deformação 
o Para ensaios dinâmicos (elevadas taxas de deformação + presença de um ponto de 
concentração de tensões) → ensaios Charpy e Izod 
 Resiliência → Capacidade que um material tem de absorver energia na fase elástica e, com a 
remoção da tensão, tal energia é recuperada 
 
Fadiga 
 
 Ruptura de um material quando o mesmo é carregado repetidas vezes. 
o Ruptura frágil, mesmo para materiais dúcteis 
 Mecanismo de formação e propagação de microtrincas 
o Aplicação da teoria de Griffith 
 Deve ser considerado em elementos e/ou máquinas sujeitos a carregamentos repetidos e 
alternados 
 
Viscosidade 
 
 Materiais elásticos →apresentam deformações quase que instantâneas quando da aplicação da 
carga 
 Materiais viscosos → não são capazes de suportar uma tensão quando aplicada em um longo 
período de tempo 
o Tensão aliviada através do escoamento do corpo 
o Deformação irreversível 
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Materiais de Construção I 
 Viscosidade → medida da resistência interna de uma substância ao fluxo quando submetida a uma 
dada tensão 
 Cisalhamento → escoamento das camadas que compõem um fluido com velocidades que variam 
em função da distância entre elas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Viscoelasticidade 
 
 Ramo da mecânica do contínuo que tenta modelar o comportamento de materiais que não são 
sólidos elásticos ou líquidos viscosos 
o Submetidos a um carregamento constante de longa duração 
 Comportamento típico de materiais poliméricos (borrachas, silicones) e compósitos (concreto) 
o Materiais metálicos e cerâmicos → não apresentam tal propriedade 
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Materiais de Construção I 
 
 
Fluência 
 
 Deformação lenta que ocorre nos materiais devido à ação de cargas permanentes de longa duração 
 Ensaio de fluência → submeter um corpo-de-prova a uma carga (ou tensão) constante e medir as 
deformações 
o Resultado →curva de fluência 
 
 
 
 
Modelos viscoelásticos 
 
 Modelos básicos 
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Materiais de Construção I 
o Mola perfeita com módulo de elasticidade E → representa o componente elástico do 
modelo 
o Pistão newtoniano com viscosidade η→representa o componente viscoso do modelo 
 
 
 
Modelo de Maxwell 
Comportamento viscoelástico → representado por 
uma associação de uma mola e um pistão em série. 
Modelo de Kevin-Voigt 
Comportamento viscoelástico → representado por 
uma associação em paralelo de uma mola e um 
pistão. 
 
 
Modelos 
 
 
 
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Materiais de Construção I 
4 Rocha como Material de Construção 
 
Livro: Materiais de Construção Civil 
 
 Rocha: corpo sólido natural, resultante de um processo geológico determinado, formado por 
agregados de um ou mais minerais, arranjados segundo as condições de temperatura e pressão 
existentes durante sua formação. 
 Mineral: substância sólida natural, inorgânica e homogênea, que possui composição química definida 
e estrutura cristalina característica. 
 De acordo com seu modo de formação, as rochas compõem três grandes grupos, cada qual contemplando 
uma imensa variedade de tipos passíveis de uso na construção civil: Ígneas, Sedimentares e Metamórficas. 
 
 
 
Rocha ígneas ou magmáticas: resultam da solidificação de material rochoso parcial a totalmente 
fundido (denominado de magma), gerado no interior da crosta terrestre (Quadro 1). Distingüem-se dois 
tipos: 
 plutônicas ou intrusivas: resultam de lentos processos de resfriamento e solidificação do magma, em 
profundidade. 
o Material cristalino geralmente de granulação grossa 
o Exemplos: granitos, gabros, sienitos, dioritos e outros 
 vulcânicas ou extrusivas: formadas na superfície terrestre pelo extravasamento de lava por orifícios 
vulcânicos. 
o rápido resfriamento não permitem os minerais se formarem, resulta em material vítreo ou 
cristalino de granulação fina 
o Exemplos: riólitos, basaltos e outros 
 
 
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Materiais de Construção I 
Rochas sedimentares: formadas por meio da erosão, transporte (fluvial, marítimo ou eólico) e 
deposição de sedimentos (clastos ou detritos) derivados da desagregação e decomposição de rochas na 
superfície terrestre, da precipitação química ou, ainda, do acúmulo de fragmentos orgânicos (Quadro 2). 
 
 
 
Rochas metamórficas: derivadas de outras preexistentes que, no decorrer dos processos geológicos, 
exibem mudanças mineralógicas, químicas e estruturais, no estado sólido, em resposta a alterações nas 
condições físicas e químicas impostas em profundidades (Quadro 3). 
 
 
Abreviações: qz = quartzo, pl = plagioclásio, Kf = feldspato potássico, bi = biotita, hb = hornblenda, ne = nefelina, sd = sodalita, ag = 
augita, op = minerais opacos (oxidos e/ou sulfetos), hy = hiperstênio; mi = micas, felds = feldspatos, cc = calcita, do = dolomita, du = 
dumortierita, cl = clorita 
 
Propriedades de Engenharia 
 
Rochas 
Elementos nos quais são construídas obras de engenharia, como túneis e barragens, as fundações dos 
vários tipos de edificações, ou, 
Materiais usados na sua construção: agregados e rochas ornamentais e para revestimento. 
 Cada rocha tem suas características intrínsecas, exclusivas e inerentes à natureza geológica do corpo 
rochoso 
o que condicionam suas propriedades, designadas de engenharia, por orientarem seu uso na 
construção civil 
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Materiais de Construção I 
Composição mineralógica: Reflete a composição química e as condições de formação e de alteração 
de cada mineral constituinte da rocha. Tem influência decisiva nas propriedades e na durabilidade. 
 
Estrutura: compreende a orientação e as posições de massas rochosas em uma determinada área, bem 
como as feições resultantes dos diversos processos geológicos 
 rochas ígneas: usualmente, são maciças (Figura 1) → características físicas e mecânicas homogêneas 
(isotropia); 
 rochas metamórficas e sedimentares: podem exibir estruturas e isorientação mineral (Figura 2) → 
anisotropia (variação espacial das propriedades mecânicas, conforme o plano de orientação dos 
minerais). As maiores resistências mecânicas, em geral, estão no plano ortogonal à estruturação geral 
da rocha 
 
 
Granulação: refere-se ao tamanho dos grãos → diferencia, macroscopicamente, rochas ígneas 
vulcânicas (maisfinas: afaníticas) e plutônicas (mais grossas: faneríticas) e responde pela maior resistência 
mecânica das primeiras, devido ao maior imbricamento e coesão dos minerais 
 
Textura: é o arranjo espacial microscópico dos minerais, muitas vezes exclusivos para alguns tipos de 
rochas, e está intimamente relacionada à mineralogia e às condições físicas vigentes durante a formação. A 
porosidade/permeabilidade e as resistências mecânicas, em parte, dependem da textura, que também 
reflete o grau de coesão da rocha 
 
 
Caracterização Tecnológica 
 
 Realizada em laboratórios especializados, de acordo com ensaios e análises normalizados 
 Compreendem a obtenção de parâmetros petrográficos, físicos e mecânicos que permitam a 
caracterização tecnológica da rocha para uso na construção civil ou no revestimento de edificações 
 Procuram representar as diversas solicitações às quais a rocha é submetida, desde a extração, 
esquadrejamento, serragem dos blocos em chapas, polimento das placas, recorte em ladrilhos, etc., até 
seu emprego final, incluindo- se as variadas formas de aplicação de cargas que poderá vir a suportar no 
uso especificado 
 
 
Propriedades Petrográficas 
 
 O estudo petrográfico estabelece a classificação da rocha 
 Compreende a descrição macroscópica (estruturação, cor) e microscópica (mineralogia, textura, 
granulação), 
28 de 162 
Materiais de Construção I 
 Para a engenharia enfatiza as características (alteração, deformação, padrão de microfissuramento e 
outros) que possam influenciar o comportamento mecânico e a durabilidade sob as condições de uso a 
que será submetida. 
 
Análise Petrográfica 
 
Consiste na observação de seções delgadas da rocha (com espessura de 30 μm) em microscópio óptico de 
luz transmitida, conforme (Figura 3). 
 
 
 
 
Propriedades Físicas – Dureza 
 
Técnicas Disponíveis: 
 
 Microdureza Knoop (HK ou HKN): objetiva a dureza das rochas. É realizada ao microscópio e consiste 
em pressionar a superfície polida da rocha com uma força conhecida, com uma ponta de diamante. 
 Desgaste abrasivo por atrito, simulando o tráfego de pessoas ou veículos: adota-se o tribômetro 
Amsler, que consiste na medição da redução de espessura (mm) que placas de rocha apresentam após 
um percurso abrasivo de 1.000 m, com o uso de areia essencialmente quartzosa como abrasivo. 
 
 
Propriedades Físicas – Densidade, Absorção e Porosidade 
 
Densidade 
Importante parâmetro para o cálculo de cargas em construções, o dimensionamento de embalagens, os 
custos e meios de transporte, entre outras aplicações. 
 
Absorção de água 
Considerada, em rochas para revestimento, como o valor numérico que reflete a capacidade de 
incorporação de água 
 
Porosidade 
Relativamente baixa nas rochas ígneas e metamórficas, quando comparada à de rochas sedimentares. Os 
“poros”, naquelas, não são representados por “vazios”, como nas sedimentares, mas sim pelas 
microfissuras, alterações em minerais, contatos entre grãos, etc. 
 
Calculadas a partir dos pesos de corpos-de-prova nas condições seca, saturada com água e submersa em 
água: 
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Materiais de Construção I 
 
 
Propriedades Físicas – Dilatação Térmica 
 
 As rochas, como vários materiais de construção, dilatam- se quando se aquecem e contraem-se ao 
esfriarem, implicando variações nas dimensões e no volume. 
 Para a determinação do coeficiente de dilatação térmica linear (10-3 mm/m.°C) a rocha é submetida a 
variações de temperatura em um intervalo entre 0°C e 50°C 
 Finalidade: dimensionamento do espaçamento das juntas em revestimentos, destacadamente, de 
exteriores (pisos, paredes e fachadas) 
 
 
Propriedades Mecânicas – Compressão 
 
 Importante indicativo da integridade física da rocha 
 A presença de descontinuidades (fissuras, fraturas), alteração ou outros aspectos que interfiram na 
coesão dos minerais → em valores menores do que aqueles característicos para o tipo rochoso em 
questão 
 Finalidade: fornecer parâmetros para o dimensionamento do material rochoso utilizado como 
elemento estrutural, ou seja, com a finalidade de suportar cargas 
 Resistência à compressão (MPa): tensão que provoca a ruptura da rocha, quando submetida a esforços 
compressivos (Figura 4) 
 É determinada nas condições seca e saturada, concordante e paralelamente à estruturação da rocha 
(no caso de gnaisses, migmatitos etc.) 
 
 
 
Propriedades Mecânicas – Flexão 
 
Flexão (módulo de ruptura) 
Solicitações de flexão em rochas empregadas em edificações - telhas (ardósias), pisos elevados, degraus de 
escadas, tampos de pias e balcões. Nesses casos, também são produzidos esforços de tração em certas 
partes da rocha (Figura 5) 
 
Flexão (ou flexão por carregamento em quatro pontos) 
Esforços flexores em placas de rocha, simulando o esforço do vento em placas de rocha fixadas em 
fachadas com ancoragens metálicas (Figura 6) 
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Materiais de Construção I 
Tração na Flexão 
 
 
Flexão 
 
 
 
Velocidade de Propagação de Ondas Ultra-sônicas Longitudinais 
 
 Finalidade: avaliar, indiretamente, o grau de alteração e de coesão das rochas 
 Importante: por se tratar de um dos poucos ensaios não destrutivos disponíveis para verificação de 
propriedades rochosas 
 Muito empregado na avaliação da degradação de rochas, especialmente nos estudos sobre o estado de 
conservação de monumentos históricos 
 
Especificações e Requisitos 
 
 Especificações (comuns em normas americanas – ASTM): constituem-se na proposição de valores 
limites, máximos e mínimos, para as propriedades determinadas nos diferentes materiais rochosos, 
31 de 162 
Materiais de Construção I 
com o objetivo de auxiliar na avaliação da qualidade tecnológica das rochas, independentemente, em 
princípio, do tipo de utilização futura dos produtos beneficiados. 
 Requisitos (comuns nas normas européias – CEN): são basicamente parâmetros estatísticos de 
tolerância para valores dimensionais, visando o controle de qualidade de materiais fornecidos em 
dimensões específicas, nas obras,para incrementar a beleza e a uniformidade do trabalho final. 
 
 
Rochas Ornamentais e para Revestimentos 
- conceitos – 
 
 
 
Rochas ornamentais 
Todos os materiais rochosos aproveitados pela sua aparência estética e utilizados como elemento 
decorativo, em trabalhos artísticos e como materiais para construção 
 
Rochas para revestimento 
Constituem uma aplicação específica das rochas ornamentais, compreendendo os produtos do desmonte 
de materiais rochosos em blocos, de seu subseqüente desdobramento em chapas, processamento e corte 
em placas, ladrilhos e tampos para uso na construção civil 
 
Rochas decorativas 
Rochas cujas propriedades físicas e mecânicas não permitem sua utilização extensiva na construção civil, 
mas que pela sua apreciada aparência estética, são usadas em ambientes internos, como peças especiais, 
ou em acabamentos personalizados 
 
 
Rochas Ornamentais e para Revestimentos 
- classificação comercial - 
 
 Tradicionalmente, duas grandes categorias: 
o “granitos”, na qual se incluem as rochas silicáticas (ígneas e metamórficas), 
o “mármores”, entendidos como qualquer rocha carbonática, tanto de origem sedimentar 
(calcários) ou metamórfica, passível de polimento 
 Atualmente também englobam: “quartzitos”, “arenitos”, “calcários”, “travertinos” e “ardósias”, cada 
qual objeto de normalização e especificação próprias. 
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Materiais de Construção I 
Características Diferenciais dos Principais Tipos Comerciais 
 
 
 
 
Comparação Simplificada de Propriedades de Diferentes Tipos 
Rochosos 
 
 
 
Usos 
 
Principal aplicação 
Em revestimento, como placas ou ladrilhos, em pisos e escadas de interiores e exteriores(também 
denominados revestimentos horizontais), fachadas e paredes de interiores e exteriores (ou revestimentos 
verticais). Também são consumidas na forma de peças acabadas e semi-acabadas, como tampos de mesas 
e de bancadas de cozinhas ou de lavatórios e arte funerária 
33 de 162 
Materiais de Construção I 
Pavimentação 
Empregadas em calçadas, ruas, sarjetas etc., geralmente em estado natural, sem processamento, na forma 
de paralelepípedos e lajotas 
 
Alvenaria 
 Elementos estruturais em edificações, compondo principalmente paredes. Além das funções estéticas, 
desempenham importante função de sustentação (ou loading-bearing), suportando cargas 
compressivas 
 Empregada na forma natural na construção de muros, comum em várias regiões do Brasil, executados 
por artífices que empregam técnicas artesanais, cujos métodos praticamente não foram objetos de 
registro 
 
 
 
Escolha e Seleção 
 
 
 
Principais Solicitações de Uso x Ambiente (exterior / interior) 
 
 
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Materiais de Construção I 
Propriedades Relevantes x Usos 
 
 
 
Acabamento Superficial da Rocha 
 
 O tipo de acabamento é determinante, conforme o uso 
o acabamento rústico ou com rugosidade é obrigatório no revestimento de pisos em exteriores 
ou áreas freqüentemente molhadas 
 Alguns tipos de acabamentos: 
o Polido: plano, liso, lustroso e altamente refletivo produzido por abrasão mecânica e polimento. 
o Levigado: plano e não refletivo; produzido por abrasão mecânica, em diferentes graus. 
o Térmico (ou Flameado): realizado por meio de uma rápida exposição do material a uma chama 
em alta temperatura (maçarico), resultando na esfoliação da superfície da rocha, tornando-a 
rugosa. 
 
Alteração de Rochas 
 
 Alteração das rochas é um fenômeno natural, que ocorre ao serem expostas na superfície terrestre, 
em resposta às novas condições e pela atuação do intemperismo 
 Principais agentes intempéricos (principalmente em rochas para revestimento: 
o umidade, independente da origem (chuva, névoa, umidade relativa do ar, solo) 
o temperatura do ar, que pode acelerar as reações químicas 
o insolação e resfriamento noturno, responsáveis pelos movimentos térmicos 
o vento e energia cinética, que promovem ação abrasiva sobre as paredes 
o constituintes do ar e poluentes atmosféricos (gasosos e aerossóis), que condicionam as taxas 
de ataque químico 
 
Alterabilidade e Durabilidade de Rochas 
 
 As rochas, ao serem utilizadas na construção civil, serão novamente expostas a diferentes condições 
ambientais, intempéricas e de uso. 
 Alterabilidade (Aires-Barros, 1991) é a aptidão da rocha em se alterar em função de: 
o características intrínsecas: dependentes do tipo e natureza da rocha, do grau de alteração e de 
fissuramento, da porosidade e da configuração do sistema poroso, etc. Nas rochas 
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Materiais de Construção I 
ornamentais, também há a influência dos “defeitos” – como microfissuras – gerados no 
processamento 
o fatores extrínsecos: relacionados às características ambientais em que ocorre a alteração 
(temperatura, pH, Eh, umidade, forças bióticas) e do correto dimensionamento, colocação e 
manutenção. Leva-se a intensidade e o caráter cíclico das variações externas; 
o tempo 
 Durabilidade (ASTM, 2005) é a capacidade da rocha em manter a aparência e as características 
essenciais e distintivas de estabilidade e resistência à degradação ao longo do tempo. Esse tempo 
dependerá do meio ambiente, do uso e da finalidade da rocha em questão (por exemplo, em exteriores 
ou interiores). Está fundamentalmente relacionada à conservação. 
 
Deteriorações x Patologias 
 
 Deterioração, numa definição simples, é o conjunto de mudanças nas propriedades dos materiais de 
construção no decorrer do tempo, quando em contato com o ambiente natural. Implica a degradação e 
o declínio na resistência e aparência estética, nesse período (Viles, 1997). 
 Relativamente às rochas 
o alteração é considerada qualquer modificação do material, mas não implica necessariamente o 
empobrecimento de suas características 
o degradação ou deterioração, por sua vez, é uma modificação do material rochoso que supõe 
sempre uma degeneração, sob a óptica da conservação 
 Patologia, em rochas para revestimento, são as degradações que ocorrem durante ou após uma obra, 
como resultado de procedimentos inadequados de colocação, de limpeza e de manutenção, muitas 
vezes em decorrência da adoção de critérios incorretos na escolha e dimensionamento da rocha. 
 Envelhecimento são as que modificações (acomodações naturais) que ocorrem ao longo do tempo, sob 
condições adequadas de uso e manutenção 
 
Ensaios de Alteração Acelerada 
 
 O conhecimento dos mecanismos e da taxa de atuação dos agentes degradadores é muito útil para o 
estabelecimento de medidas preventivas e de proteção do material rochoso para aumento da vida útil 
 Com esse intuito, são realizados ensaios de alteração acelerada, em laboratório, que simulam situações 
potencialmente degradadoras, por meio da exposição da rocha a agentes intempéricos e poluentes 
atmosféricos (Tabela 1) 
 Visam conhecer as respostas das características intrínsecas a essas solicitações, bem como determinar 
mecanismos de degradação 
 
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Materiais de Construção I 
 
 
 
Conservação, Manutenção e Limpeza 
 
 Conservação se refere a qualquer ação para prevenir a degradação de materiais (Feilden, 1994) 
 A regra principal da conservação é a da mínima intervenção, e a prevenção é a ação mais indicada, 
devendo ser efetivada por meio de procedimentos adequados de manutenção e limpeza 
 A preservação enfoca a manutenção do estado já existente, de modo a evitar a continuidade de 
deterioração porventura instalada. 
 A característica comum a todos os exemplos de degradação e patologias mencionados anteriormente é 
a irreversibilidade, ressaltando, mais uma vez, a importância da prevenção 
 Parte dela já está contemplada na correta e criteriosa escolha da rocha e na elaboração de projetos 
arquitetônicos, subsidiados pelas propriedades tecnológicas da rocha especificada e pelos ensaios de 
alteração adequados ao uso em foco 
 Como, em muitos casos, a negligência ou a irregularidade na manutenção é a principal causa das 
deteriorações, é mister o projeto também estabelecer um plano de conservação, contendo os futuros 
cronogramas de limpeza e manutenção e os custos envolvidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 de 162 
Materiais de Construção I 
5 Materiais Cerâmicos 
Livro: Materiais de Construção Civil 
 
 
Há séculos se manipula o barro, transformando-o em utensílios domésticos, objetos de culto, ornamentos, 
cosméticos, base para tratamentos terapêuticos, arte e mais recentemente esta sendo empregando na 
indústria da tecnologia, tornando possível a fabricação de supercomputadores, supercondutores, próteses 
dentárias, medicamentos, semicondutores, revestimentos de naves espaciais, revestimentos de alto-
fornos, na construção, com diversas aplicações nas alvenarias, revestimentos, louças, telhados, pintura... 
Não há uma idade da cerâmica como acontece com os metais, como o ouro, o cobre e o bronze que 
marcaram períodos distintos da evolução do homem. Isso ocorre devido ao fato dos cerâmicos serem um 
dos primeiros materiais utilizados pelo homem. 
A história dos cerâmicos se funde com a história do homem e se torna objeto de documentação e 
identificação das sociedades antigas revelando a sua evolução, cultura, crenças e comportamentos. 
De acordo com a palavra grega “keramos”, cerâmica quer dizer coisa queimada, termo que no dia a dia é 
usualmente aplicado para designar revestimentos em forma de placas ou pastilhas aplicados nas fachadas e 
pisos de nossas casas ou ao bonito vasode flores que enfeita a mesa de jantar. 
As explicações bíblicas para a criação do homem e de como as civilizações antigas armazenavam o vinho e 
construíram a torre de Babel, o fato de muitos já terem visto ou ouvido falar sobre o barro usado em 
olarias na fabricação dos blocos furados ou maciços utilizados nas paredes de alvenaria. Senão, por vezes, 
as cores desse material que variam entre amarelo, vermelho, creme, preto com texturas terrosas fazem 
com que ele seja identificado com facilidade como sendo um material cerâmico. 
Mas nem todos os materiais cerâmicos são tão simples de serem identificados como o tijolo, a telha e os 
bonitos vasos de cerâmica marajoara. Existe uma infinidade materiais cerâmicos, com características muito 
diferentes daqueles que são o resultado da queima da cerâmica vermelha. É o caso, por exemplo, da 
porcelana odontológica e da porcelana elétrica. 
Materiais cerâmicos são todos os materiais compostos em sua quase totalidade de argila, e que são 
largamente utilizados na construção civil. Os materiais cerâmicos são polifásicos, contendo elementos 
metálicos e não metálicos. A existência de várias fases cerâmica possibilita as combinações de átomos 
metálicos e não metálicos, formando muitos arranjos estruturais. Isso possibilita a obtenção de materiais 
cerâmicos para uma larga aplicação na engenharia. Os principais materiais cerâmicos são: tijolos, telhas, 
vidros, concretos, abrasivos, vidrados para porcelana, isolantes elétricos, etc. 
As propriedades dos materiais cerâmicos dependem de suas estruturas. Por exemplo: a baixa 
condutividade elétrica é devida à imobilidade dos elétrons das ligações iônicas covalentes. Os materiais 
cerâmicos têm alta resistência ao cisalhamento e baixa resistência à tração e conseqüentemente, não 
apresentam fratura dúctil. 
Devido à ausência de escorregamento entre os cristais ou grãos, os materiais cerâmicos apresentam as 
seguintes características: 
· Não tem ductilidade; 
· Podem ter alta resistência à compressão, desde que não se tenham poros presentes; 
· Têm possibilidade de apresentar um elevado limite de resistência. 
 
As Argilas e seus Constituiuntes 
 
A argila é a matéria-prima básica da cerâmica, sendo portanto, importante conhecer sua natureza. A argila 
é composta por grande quantidade de material amorfo, predominando o material cristalizado. Os cristais 
da argila podem agrupar em espécies mineralógicas bem definidas. 
Os principais constituintes das argilas são: 
· Os silicatos - são os principais constituintes das argilas. Sua unidade fundamental é o tetraedro silício-
oxigênio. 
· Minerais do grupo caulinita – A caulinita faz parte da maioria das argilas. Tem forma de placas 
hexagonais irregulares. A composição química da caulinita é: Al2Si2O3(OH)4 ou Al2O3.2SiO2 .2H2O. 
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Materiais de Construção I 
· Minerais do grupo Montmorilonita ou esmecita – Este mineral é geralmente encontrado nas bentonitas 
que são rochas derivadas de cinzas vulcânicas. A água penetra facilmente na montmorilonita 
provocando o seu inchamento. 
· Minerais micáceos – As micas são encontradas em muitas argilas, argilitos e xistos. 
· Minerais de alumínio hidratados. - Gibsita, constituinte dos solos lateríticos, é o principal mineral de 
alumínio. A bauxita é um minério comum do alumínio, sendo uma mistura de bauxita, caulinita, 
limonita e outros minerais. 
 
Minerais do Grupo da Caulinita 
Caulinita – A maioria das argilas puras contém, principalmente, o mineral caulinita. A caulinita é 
utilizada na fabricação de porcelana, cerâmica, comprimidos e, se possuir um grau de pureza muito alto, 
apresentará uma coloração muito alva, o que possibilita seu uso pela indústria do papel. 
 
Minerais do Grupo da Montmorilonita ou Esmectita 
Montmorilonita - Esse mineral é encontrado em bentonitas (rochas derivadas de cinzas 
vulcânicas). É caracterizado por partículas lamelares muito finas. É o único mineral em que as moléculas de 
água penetram espontaneamente, entre as lamelas causando inchamento. 
Outros Tipos de Minerais do Grupo da Montmorilonita – Há muitos minerais similares a 
montmorilonita que são encontrados em argilas e solos. Esses minerais são de maior interesse para a 
mineralogia geologia do que para os cerâmicos. 
 
Minerais Micáceos 
Esses minerais em forma microscópicas são encontrados em muitas argilas, argilitos, folhelhos e xisto. As 
micas são de ocorrência comum em vários tipos de rochas e tem sua composição variável. 
Micas – Na forma de filme é usada como dieletros em capacitores, aumentando sua durabilidade. 
O maior consumo de lâminas de mica (splitting) é para a produção de folhas de mica, das quais se faz fitas 
isolantes, chapas de modelagem, chapas para aquecedores, chapas flexíveis e placas segmentadas, estas 
últimas utilizadas em motores e geradores. 
A mica moída é aplicada na produção de tintas e nas indústrias de materiais de transportes, eletrodos, 
cerâmica e na perfuração de poços de petróleo. A mica moída a seco é inerte, flexível e não é abrasiva, 
além de apresentar grau de brancura de 75%. Devido a essas características, essa forma da mica é muito 
utilizada em tintas, papel, borracha e plástico. 
Os fragmentos ou pó de mica, após lavagem e apuração de seu teor podem ser transformados em folhas de 
mica, para a obtenção de uma série de produtos através da adição de resinas e prensagem das folhas. Os 
fragmentos, após um processo de moagem e peneiramento, são utilizados como adensador e estabilizador 
na indústria de tintas, como composto para aumenta a resistência e flexibilidade de cimentos à base de 
gesso e, como aditivos em lamas de perfurarão. 
 
Minerais de Alumínio Hidratado 
Os minerais gibsita e diásporo são usados na indústria cerâmica como componentes naturais em argilas. 
Gibsita ou Hidragilita – Esse mineral consisti numa simples estruturas lamelar, de ligações fracas 
que adquiri pelo aquecimento uma estrutura porosa. 
Diásporo – Esse mineral de origem hidrotermal, é muito importante na indústria de refratários 
pela facilidade em formar coríndon em temperaturas relativamente baixas. 
Bauxito – Esse minério comum de alumínio é antes uma mistura de gibsita, caulinita, limonita e 
outros minerais do que um mineral específico. 
 
Minerais Aluminosos 
Coríndon – Na forma pura é conhecido como esmeril, esse mineral é usado como abrasivo na 
fabricação de rebolos de esmeril e refratários. 
Pirofilita – Esse mineral é usado em massas cerâmicas para aumentar a resistência ao choque 
térmico. 
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Materiais de Construção I 
Topázio – Em cerâmicos tem o uso limitado a refratário. 
Dumortierita – È constituinte desejável dos produtos de cerâmica branca. 
 
Magnesita, Calcita, Dolomita e Cromita 
Devido ao alto ponto de amolecimento e estabilidade em contato com muitas escórias, os materiais básicos 
descritos são de particular interesse para a fabricação de refratários. Todavia a cal e a magnésia são usadas 
em algumas massas da cerâmica branca, vidrados, esmalte e, em maior quantidade em vidros, cal para 
construção e em estuques. 
Compostos de Cromo são empregados em cerâmica como pigmentos. 
Magnésia - É uma importante matéria-prima para a indústria de refratários, sendo usada na 
forma de sinter ou de grãos eletrofundidos. As principais fontes para obtenção destes materiais são a 
magnesita natural (MgCO3) e o óxido de magnésio obtido da água do mar ou salmoura. 
Os produtos a base de magnésia, em suas várias formas e composições, têm inúmeras aplicações e em 
diversos setores, tais como siderurgia, cobre, cal, cimento e vidro. 
Calcita – É um mineral composto de um carbonato de cálcio. É aplicada como fundente auxiliar e 
para minimizar o problema de trincas; em massas para produção de corpos vítreos e semivítreos; na 
composição de fritas e esmaltes (vidrados) e na fabricação de cimento aluminoso.Dolomita - É um mineral de Carbonato de cálcio e magnésio, muito abundante na natureza na 
forma de rochas dolomíticas, utilizado como fonte de magnésio e para a fabricação de materiais refratários. 
Cromita - A cromita ou minério de cromo, terminologia usada indistintamente, encerra na sua 
composição proporções variadas de óxidos de cromo, ferro, alumínio e magnésio, além de outros 
elementos. È usada na cerâmica como refratário, na forma de tijolos queimados e também como oxido de 
crômio e outros compostos usados como corantes e pigmentos. 
 
Fundentes 
Minerais de Bário – São usados em vários ramos da cerâmica, agem como fundentes em 
vidrados, vidros, esmaltes e formam o sulfato de bário insolúvel, para evitar manchas e inflorescências nas 
peças de cerâmica vermelha para uso estrutural. 
Fluorita – É um mineral usado em muitos vidros ópticos e esmaltes. 
Minerais Fosfáticos – Seu principal uso é na cerâmica, mas também participa na composição de 
vidros, esmaltes e porcelana branca. 
Talco – É um mineral filossilicato. As principais propriedades que o habilitam para uso industrial 
são a alta resistência ao choque térmico, leveza, baixo teor de umidade, alto poder de absorção de óleo e 
graxa, baixa condutividade térmica e elétrica e inércia química. È utilizado na indústria de papel e papelão, 
indústria da borracha, indústria química (tintas e vernizes, defensivos agrícolas), indústria de matérias 
plásticos, indústria têxtil... 
Feldspato – É um mineral usado como fundente na indústria cerâmica e é o principal constituinte 
de muitas rochas ígneas. Na indústria cerâmica são aplicados os feldspatos potássicos, usados na produção 
de cerâmica branca, e os feldspatos de sódio, empregados na fabricação de vidros e vidrados. 
 
Minerais Para Vidros, Esmaltes e Vidrados 
Compostos de Chumbo – Em cerâmica moderna, sais de chumbo são preparados quimicamente 
e, assim, são de alta dureza. Os sais comumente usados são zarcão e alvaiade. São usados em vidros, 
vidrados e esmalte como um fundente básico. O silicato de chumbo insolúvel é aconselhado quando 
possível, pois não é prejudicial à saúde. 
Composto de Zinco – Oxido de Zinco e Carbonatos de zinco quimicamente preparados. São 
utilizados na fabricação de vidrados Bristol. 
Composto de Boro – Boro na forma de óxido ou bórax, é usado em vidros, esmaltes, e em fritas 
para vidrados. O boro age como um formador de vidros e como um fundente. 
Óxido de Estanho – Esse óxido é usado como um opacificante para vidrados, porém, devido ao 
seu alto custo vem sendo substituído pelos compostos de titânio. 
 
 
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Sílica 
Os depósitos de sílica são encontrados universalmente e são provenientes de várias eras geológicas. A 
maioria dos depósitos de sílica que são minerados para obtenção das "areias de sílica" consistem de 
quartzo livre, quartzitos, e depósitos sedimentares como os arenitos. 
O quartzo é um mineral de natureza dura, inerte e insolúvel. Suporta totalmente a vários processos de ação 
de agentes atmosféricos (intempéries) e é encontrado desde traços até grandes quantidades em várias 
rochas sedimentares. A areia é composta predominantemente de quartzo. 
Comercialmente, a sílica é fonte do elemento silício e é usada em grande quantidade como um constituinte 
de materiais de construção. Na sua forma vítrea é muito utilizada na indústria do vidro como componente 
óptico. 
A Sílica é um material básico na indústria de vidro, cerâmicas e refratários, e é uma importante matéria 
prima na produção de silicatos solúveis, silício e seus derivados; carbeto de silício e silicones. 
 
Indústria/atividade Operação específica/tarefa Fonte do material 
Construção 
Abrasivos para jateamento de 
estrutura, edifícios. Construção de 
auto-estrada e túneis. Escavação e 
movimentação de terra. Alvenaria, 
trabalho com concreto, demolição... 
Areia e concreto. Rocha Solo e 
rocha Concreto, argamassa e 
reboque. 
Vidro incluindo fibra de 
vidro 
Vidro incluindo fibra de vidro 
Areia, quartzo moído Material 
refratário. 
Cimento Processamento da matéria prima 
Argila, areia, pedra calcária, 
terras diatomáceas. 
Abrasivos 
Produção de carbeto de silício. 
Fabricação de Produtos Abrasivos 
Areia, tripoli e arenito 
Cerâmicas, incluindo tijolos, 
telha, porcelana sanitária, 
porcelana, olaria, refratários, 
esmaltes vitrificados. 
Misturas, moldagem, Cobertura 
vitrificada ou esmaltada, acabamento. 
Argila, pedra, areia "Shale" 
Quartzito, terras diatomáceas. 
Fabricação de ferro e aço 
Fabricação (manipulação) de 
refratários e reparos em fornos 
Material refratário 
Construção civil e 
manutenções (reparos) 
Abrasivo para jateamento Areia 
Borrachas e plásticos Manuseio de matéria prima 
Funis alimentadores (tripoli, 
terras diatomáceas) 
Tintas Manuseio de matéria prima 
Funis alimentadores (tripoli, 
terras diatomáceas, sílica flour) 
Asfalto e papelão alcatroado 
Aplicação como enchimento e 
granulado 
Areia e agregado, terra 
diatomáceas. 
Tabela 1: Aplicações da Sílica 
 
Silicatos 
Os silicatos são a base sobre a qual a cerâmica é construída. 
A unidade fundamental do silicato é o tetraedro silício-oxigênio, esses tetraedros são agrupados de várias 
maneiras para formar os silicatos. 
Ortossilicato – Essas estruturas são de interesse como refratários, devido ao seu elevado ponto 
de amolecimento. Os tetraedros independentes constituem uma estrutura de boa qualidade. 
Dissilicatos – Estruturas em folhas de particular interesse, pois, constituem a base dos argilo-
minerais. 
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Classificação das Argilas 
 
Podemos classificar as argilas segundo vários critérios.De acordo com a geologia, as argilas classificam-se 
em: 
Argilas residuais -- São assim denominadas porque são formadas no mesmo local da rocha que lhe deu 
origem. O principal agente formador destas argilas é a água subterrânea que percola a rocha, provocando 
reações químicas que vão desgastando a rocha. A pureza da argila residual depende da natureza da rocha 
que lhe deu origem, da quantidade de impurezas removidas, etc. 
Argilas sedimentares -- Estas argilas são provenientes de materiais transportados por ações naturais: 
ventos, chuvas, ações glaciais, etc. 
Ex: Folhelho argiloso e silicoso, Silte argiloso, Caulim sedimentar, Argila glacial, limo argilo-arenoso etc. 
 
Segundo sua aplicação em cerâmica, as argilas são classificadas em: 
a) Cerâmica branca: Caulins residual e sedimentar. 
b) Materiais refratários com fusão acima de 1600ºC: Caulim sedimentar, Argilas refratárias – Sílica 
plástica. 
c) Argilas para cerâmica vermelha (de baixa plasticidade, porem contendo fundentes): Ladrilhos, 
manilhas, telhas e tijolos furados – argilas e folhelhos. 
d) Argilas para louça de pó de pedra (plástica, contendo fundentes). 
e) Argilas para tijolos (plástica, contendo óxido de ferro); argilas para terracotas, argilas para tijolos 
comuns. 
f) Argilas fundentes contendo mais óxido de ferro. 
 
ARGILAS 
As argilas são a espinha dorsal da cerâmica, portanto é fundamental a importância do conhecimento de sua 
natureza. As argilas são predominantemente constituídas de cristais definidos, porém minúsculos, 
agrupados em espécies mineralógicas bem definidas. 
As argilas variam em caráter dentro de uma larga faixa; algumas são particularmente aplicáveis à indústria 
cerâmica, ou outras indústrias, como a do papel, ou ainda metalúrgica, enquanto outras são tão impuras 
que não podem ser usadas na fabricação de produtos cerâmicos. 
Alguns depósitos de argila são encontrados nos mesmos locais das rochas matrizes das quais foram 
originados, enquanto outros foram depositados a grandes distâncias do seu lugar de origem. 
De um modo geral, as argilas são um produto secundário, na crosta terrestre,produzido pela alteração de 
rochas do tipo pegmatítico. Dentro de uma classificação geológica se dividem em secundárias e primárias. 
 
Caulins 
Caulins Residuais ou Primários – Os depósitos brasileiros de caulins são conhecidos desde 
nordeste até ao sul. São provenientes da alteração de pegmatitos por intemperismo, Caulins de 
Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Rio Grande 
do Sul são amplamente usados na fabricação de cerâmica branca. 
 
Caulins Sedimentares – Uma grande proporção dos caulins sedimentares é usada como carga e 
cobertura de papel, bem como para carga em outras finalidades. 
A indústria cerâmica usa o caulim secundário em composições específicas de cerâmica branca 
para a fabricação de refratários. 
Ball Clays – De origem sedimentar, são normalmente encontradas em regiões pantanosas, por 
isso tem um elevado teor de matéria orgânica. São utilizadas quase que exclusivamente em massa cerâmica 
branca para conferir resistência mecânica e plasticidade antes da queima, pois os componentes restantes 
(caulim, quartzito e feldspato) quase não contribuem à resistência mecânica. 
No Brasil são amplamente utilizadas como ball clays na fabricação de louça sanitária, louça doméstica, e 
mesmo porcelana, as argilas cinza da margem do rio Tamanduá no município de São Simão. Essas argilas 
contêm propriedades bastante próximas a da ball clay, é minerada em Oeiras, Piauí e usada na fabricação 
de azulejos em Recife. 
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Argilas Refratárias (Fire Clays) 
Argilas Refratárias Tipo Flint – Essas argilas são duras, às vezes com textura nodular, altamente 
aluminosas. Desenvolvem pouca plasticidade, mesmo após a moagem. Todavia, quando misturadas a uma 
argila plástica como ligante, podem funcionar como chamota (argila queimada de granulometria adequada) 
fornecendo um esqueleto ou arcabouço, que mantém a estabilidade dimensional dos tijolos refratários 
fabricados a partir da mistura. 
No Brasil conhece-se argila tipicamente do tipo flint apenas em Montes Claros , Minas Gerais e não são 
exploradas comercialmente. 
Argilas Plásticas Refratárias – Cada argila tem um uso especifico ao qual serve melhor a indústria 
refratária. Muitas argilas refratárias com baixa resistência ao calor, contêm apreciável teor de fundentes. 
Algumas dessas argilas são excelentes para tijolos refratários de revestimento e refratários plásticos. 
Muitas dessas argilas são usadas como argamassa de assentamento, refratários plásticos e refratários 
moldáveis. No Brasil elas são abundantes na bacia do Rio Tietê, próximo a São Paulo; algumas argilas não 
aluminosas de Poços de Caldas; Caulim Refratário ou argilito de Vargem Grande do Sul, São Paulo... 
Argilas Refratárias Com Alto Teor em Alumina ou Argilas Altamente Aluminosas – Essas argilas 
são importantes na fabricação de tijolos refratários super duty e tijolos refratários aluminosos para serviços 
severos. 
O Brasil possui amplos depósitos de argilas plásticas altamente aluminosas nos municípios de Uberaba e de 
Poços de Caldas, Minas Gerais e nos municípios de Suzano e Moji das Cruzes, em São Paulo, usadas na 
fabricação de materiais refratários para revestimento de fornos rotativos usados na fabricação de cimento 
portland devido a sua elevada resistência a abrasão. 
 
Argilas Para Cerâmica Vermelha (Ferruginosas e Calcáricas) 
Essas argilas contêm demasiado material fundente sendo impróprias para a fabricação de material 
refratário e demasiado ferro para a aplicação na cerâmica branca. São, contudo aplicadas em materiais 
cerâmicos e produtos estruturais onde a elevada resistência mecânica é obtida em temperatura de queima 
moderada. 
Argilas Glaciais – No Brasil, essas argilas são utilizadas na fabricação de tijolos de alvenaria, 
tijolos furados extrudados, telhas de vários tipos, revestimento de paredes, lajes para cobertura, lajotas, 
manilhas, e objetos como vasos ornamentais e talhas para água, são normalmente argilas sedimentares, 
quaternárias, de deposição recente em várzeas e margens de rios; trata-se geralmente de indústria local e 
artesanal, localizada em torno dos núcleos urbanos em todo o Brasil; em São Paulo, municípios como Leme 
e Valinhos e ao longo do rio Tietê, como Barra Bonita, notabilizaram-se pela produção de tijolos extrudados 
de 6 e 8 furos e de telha de alta resistência mecânica e baixa porosidade aparente. Assim não há 
distribuição preferencial dessas argilas pelas regiões do Brasil, exceto o fato de se acharem nas bacias 
fluviais. 
Quanto à fabricação de ladrilhos de piso de cor vermelha No estado de São Paulo, as argilas utilizadas são 
as argilas terciárias vermelhas creme-esverdeada do município de São Caetano; folhelhos argilosos de 
Jarinu, próximo à cidade de Jundiaí, e folhelhos dos municípios de Itu e Moji-Guaçu. 
As argilas glaciais de Moji-Guaçu são moídas e utilizadas para a fabricação de manilhas de uma grande faixa 
de dimensões. 
 
Argilas Especiais 
Algumas argilas especiais são alofânio, halosita e argilas ricas em fundentes para barbotinas de esmalte 
cerâmico (slip clays) e folhelhos de Jarinu, Itu e Moji-Guaçu. 
Os mais interessantes na indústria de produtos para a construção são: 
Argilas ricas em fundentes para barbotinas de esmaltes cerâmicos – São usadas em louças 
domésticas de corpo cerâmico avermelhado e em isoladores elétricos como esmalte cerâmico de cor 
marrom. 
Folhelhos de Jarinu, Itu e Moji-Guaçu - As argilas verdes terciárias do vale do Rio Paraíba, em São 
Paulo, são argilas desse tipo. 
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Materiais de Construção I 
Argilas de Pó de Pedra – O nome “Pó de Pedra” é de origem britânica, uma vez que uma pedra 
parcialmente caulinizada de Cornwall era moída, moldada e queimada a cerca de 1200º C, produzindo uma 
louça branca vitrificada conhecida pelo nome de stone ware. 
A tecnologia cerâmica brasileira desenvolveu a utilização de um minério muito abundante no 
estado de São Paulo e Minas Gerais com características semelhantes as da argila de pó de pedra, para a 
fabricação de produtos prensados como pastilhas para revestimento externo de edifícios, para elevar a 
resistência mecânica de refratários aluminosos, para a fabricação de sanitários, além de outros usos não-
cerâmicos. 
Bentonita – Essa argila é constituída essencialmente por montmorilonita propriamente, pobre 
em ferro, composta por cinzas vulcânicas ácidas. 
No Brasil, a única bentonita pobre em ferro e bem caracterizada como proveniente da alteração de cinzas 
vulcânicas, é a existente associada às camadas de calcita no município de Ponte Alta, Minas Gerais. Há um 
extenso depósito de argila montmorilonítica com razoável teor de ferro em Boa Vista próximo a Campina 
Grande, Paraíba, atualmente em exploração para diversas finalidades como; trabalhos em fundações para 
sustentação da terra na forma de lodo bentonítico, em construção, como material de selamento, na 
elaboração de graxas lubrificantes... 
 
A. Argilas que queimam com cor branca (usadas em cerâmica branca) 
1. Caulins 
a) Residual 
b) Sedimentar 
2. Argila Tipo Ball Clay 
 
B. Argilas refratárias (tendo um ponto de fusão acima de 1600º C, porém não necessariamente 
queimando com cor branca). 
1. Caulim (sedimentar) 
2. Argilas Refratárias 
a) Sílica (flint) 
b) Plástica 
 
C. Argilas para materiais de construção civil ou cerâmica vermelha (de baixa plasticidade, porém 
contendo fundentes). 
1. Caulim (sedimentar) 
2. Argilas e folhelhos para manilhas 
3. Argilas e folhelhos para telhas e tijolos furados 
 
D. Argilas para louça de pó de pedra 
E. Argilas para tijolos (plásticas, contendo oxido de ferro). 
1. Argilas para terracota 
2. Tijolo comum e para revestimento 
F. Argilas Fundentes (contendo mais óxido de ferro) 
 
Tabela 2 – Classificação das Argilas Segundo o Uso