apostila 2

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FUNDAÇÃO DE ENSINO E PESQUISA DE ITAJUBÁ 
 
UNIVERSITAS – CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ITAJUBÁ 
 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL I 
 
 
NOTAS DE AULA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITAJUBÁ - 2009 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estas Notas de Aula têm por finalidade exclusiva 
servir de material de apoio da 
disciplina Materiais de Construção Civil I, 
no Curso de Engenharia Civil 
do Instituto de Ciências Exatas 
do Universitas - Centro Universitário de Itajubá, 
não tendo valor comercial e 
não sendo autorizado seu uso com outras finalidades. 
 
Não se destina a substituir a 
Bibliografia Básica e Complementar da disciplina, 
servindo unicamente como roteiro de estudos.
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Materiais de Construção Civil I 
 
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO 
 
1.1 INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DOS MATERIAIS 
Os materiais usados em construções se destinam a diversos fins, tais como 
acabamentos, estruturas, de vedação, impermeabilizantes, etc., sendo que 
cada um deles exige características próprias para o fim a que se destinam. 
 
A disciplina de Materiais de Construção Civil tem por finalidade, 
essencialmente prática, estudar diferentes materiais utilizados pelo Engenheiro, 
suas obtenções, suas propriedades e técnicas de emprego, como elementos 
constituintes das edificações. 
 
Para cumprir tal finalidade deve-se lançar mão da Ciência dos materiais, que 
é o ramo da ciência que estuda os materiais, suas propriedades, estrutura, 
performance, formas de caracterização e processamento. Cada processamento 
modifica a estrutura do material, alterando suas propriedades, que por sua vez 
delimitam o seu desempenho. 
Os materiais sempre tiveram um papel fundamental na vida da humanidade. As 
civilizações antigas foram designadas de acordo com o domínio dos materiais, 
idade da pedra, idade do ferro, etc. No início o homem só tinha acesso aos 
materiais naturais, tais como pedras, madeira, ossos e peles. A noção inicial 
baseava-se na dureza. Após o domínio do fogo, tomou-se noção dos materiais 
inflamáveis e não-inflamáveis bem como outras transformações decorrentes da 
temperatura. Com o passar do tempo foi se descobrindo a possibilidade de 
criação de novos materiais, como cerâmica e outros metais. Em seguida os 
tratamentos térmicos e outros processos tiveram grande importância. 
O uso racional, adequado, tecnicamente aconselhável e economicamente 
viável, só é alcançado com o conhecimento tão perfeito quanto possível das 
propriedades dos materiais, suas vantagens e suas eventuais deficiências, de 
tal modo que seja permitido um cotejo entre várias soluções possíveis, 
escolhendo-se a melhor, tanto do ponto de vista técnico como econômico. 
 
As propriedades básicas variarão de material para material. Compete ao 
engenheiro projetista de uma determinada obra conhecer os materiais 
disponíveis, ter domínio de suas propriedades básicas, em outras palavras, ter 
ciência dos materiais, o que permitirá com o seu emprego obter uma obra de 
aparência agradável quanto à sua forma, cor e acabamento, apresentando 
solidez que garanta durabilidade e que tenha seu custo bastante econômico. 
 
Assim, pode-se resumir que, na escolha de um material de construção, os 
requisitos básicos que devem nortear o engenheiro são: 
• Atendimento aos objetivos para o qual se destina o material; 
• Durabilidade; 
• Economia. 
 
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Os materiais de construção podem ser classificados em: 
• Estruturais – são aqueles usados em estruturas ou com os quais são 
executadas estruturas. Assumem, portanto, grande importância em vista 
do problema de segurança da construção; 
• Não estruturais – são materiais de aplicação em serviços sem 
responsabilidade estrutural, embora em alguns casos possam colocar 
em perigo a segurança da construção. São os materiais de proteção 
(tintas, vernizes, etc.) ou os materiais de vedação (tijolos, vidros, etc.). 
 
Quanto à origem os materiais de construção podem ser naturais (pedra, areia, 
madeira, etc.), artificiais (cimento, vidro, aço, etc.) ou combinados (argamassa 
de cal, argamassa de cimento, concreto, etc.). 
 
Quanto à composição química os materiais de construção podem ser minerais 
– cerâmicos ou metálicos (cimento, tijolo, aço, ligas metálicas, etc.) ou 
orgânicos (madeira, asfalto, plástico, etc.). 
 
1.2 CONTROLE DA QUALIDADE DOS MATERIAIS 
A qualidade dos materiais pode ser controlada durante sua produção ou após o 
produto pronto, como esquematizado a seguir. 
 
• CONTROLE DE PRODUÇÃO 
 
INDÚSTRIA 
• inspeção visual 
• lotes 
• amostragem 
• ensaio de qualificação 
• decisão 
 
CANTEIRO 
• controle matéria prima 
• controle materiais 
• controle execução 
 
• CONTROLE DE RECEBIMENTO 
 
CANTEIRO 
• Através de ensaios de laboratórios 
 
Em laboratórios os ensaios se dividem em: 
• Ensaios gerais: físicos ou mecânicos; 
FÍSICOS 
• massa específica 
• porosidade 
• permeabilidade 
• aderência 
• dilatação termica 
• condutibilidade térmica e acústica 
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MECÂNICOS 
 Estáticos 
• tração 
• compressão 
• flexão 
• torção 
• cisalhamento 
• desgaste 
Dinâmicos 
• flexão 
• tração 
• compressão 
Fadiga 
• flexão 
• tração 
• compressão 
 
• Ensaios especiais: metalográficos ou tecnológicos. 
METALOGRÁFICOS 
• macrográfico 
• micrográfico 
 
TECNOLÓGICOS 
• dobramento 
• maleabilidade 
• soldabilidade 
• fusibilidade 
1.3 O PAPEL DA TECNOLOGIA NA ATUAL ENGENHARIA CIVIL 
Atualmente, observa-se um avanço na concepção de projetos, graças aos 
conhecimentos extraídos de pesquisas de materiais e de protótipos estruturais, 
que têm levado os engenheiros estruturistas a projetar e dimensionar 
estruturas onde são exigidas altas tensões de trabalho para o concreto e aço, 
partindo do pressuposto que estas estruturas serão muito bem executadas. 
 
Os engenheiros construtores são também conduzidos a lançar mão de 
modernos e sofisticados equipamentos, visando prioritariamente à rapidez de 
execução. 
 
Para garantir a qualidade da execução, o engenheiro construtor deve exercer 
nas matérias primas e no concreto o Controle da produção. 
 
Fica a cargo dos engenheiros fiscalizadores a preocupação com a qualidade 
final do produto e exercem o Controle da aceitação. 
 
Os engenheiros projetistas devem elaborar bons projetos tecnológicos, que 
apresentem especificações estabelecendo índices de qualidade para os 
materiais, que estes materiais possam ser facilmente adquiridos ou produzidos 
e que possuam durabilidade. Associados aos projetos devem ser elaborados 
manuais para execução da obra e para sua manutenção após concluída. 
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1.4 NORMALIZAÇÃO 
É o processo de formular e aplicar normas visando: 
• acesso automático a atividades específicas; 
• otimização e economia; 
• funcionalidade; 
• segurança; 
• benefício e resguardo dos interesses, atendendo padrões nacionais e 
internacionais. 
1.4.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
A normalização surgiu da necessidade dos seres humanos de trocar produtos e 
serviços. Era preciso avaliar uma grandeza de medida através da comparação 
com uma grandeza da mesma espécie. A primeira iniciativa foi a comparação 
com elementos da natureza, tais como: pé, palmo, braço, passo, vara e assim 
por diante. 
 
O sistemafoi evoluindo gradativamente e em 29 de novembro de 1800 foi 
introduzida na França a regulamentação do sistema métrico. Consistindo de 
barras fundidas correspondentes ao padrão de medida estipulado e que era 
definido como sendo a décima milionésima parte do quadrante terrestre. 
 
A normalização metódica e sistemática desenvolveu-se a partir do século XVIII 
e XIX, com o descobrimento das ciências naturais e descobrimentos técnicos 
(Revolução Francesa) e da Revolução Industrial, que introduziu a fabricação 
em série, podendo serem listados os seguintes eventos principais: 
• 1839 – Sir Joseph Whitworth – padronizou uma rosca para parafuso; 
• 1873 – aparição das primeiras normas para chapas e fios; 
• 1876 – Mevil Dewey desenvolve a classificação bibliográfica decimal; 
• 1877 – editada norma para especificação e ensaio de cimento Portland; 
• 1883 – fabricantes alemães criam os formatos normalizados de papel; 
• 1898 – conferência internacional em Zurique adota a rosca SI; 
• 1907 – na Suécia cria-se a primeira norma eletrotécnica; 
• 1940 – fundação da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; 
• 1947 – fundação da ISO – International Standartization Organization; 
• 1973 – criação do Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e 
Qualidade Industrial, no Brasil. 
1.4.2 ENTIDADES NORMALIZADORAS 
No Brasil, a normalização cabe à ABNT – Associação Brasileira de Normas 
Técnicas, mas em setores específicos, outras entidades têm o mesmo objetivo. 
Como exemplo: ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland; IBRACON 
– Instituto Brasileiro do Concreto; IBP – Instituto Brasileiro do Pinho, que 
também estabelecem normas nos seus respectivos campos de atuação. 
 
Nos Estados Unidos, esta responsabilidade cabe à ASTM – American Society 
for Testing Materials e à ASA – American Standart Association e em setores 
específicos, como para as estradas existe a AASHO – American Association of 
State Highway Officials. 
 
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Na Alemanha, a DIN – Deutsch Industrie Normen, na França, a AFNOR – 
Association Française de Normalisation, na Inglaterra, a BS – British Standarts 
Institution e na Noruega, a NSF – Norges Standardiserings-Forbund. 
 
Estas entidades são coordenadas pela ISO – International Standartization 
Organization e por Comitês Continentais, tais como o COPANT – Comissão 
Panamericana de Normas Técnicas. 
 
Entre as organizações estrangeiras em campo específico, podem ser citados o 
CEB – Comité Européen du Béton, o RILEM – Réunion Internationale des 
Laboratoires d’éssais et de Recherches sur Les Materiaux et les Structures, o 
PCA – Portland Cement Association e o ACI – American Concrete Institute. 
 
1.4.3 TIPOS DE NORMAS 
NORMAS – que dão as diretrizes para cálculo e métodos de execução de 
obras e serviços, assim como as condições mínimas de segurança; 
 
ESPECIFICAÇÕES - que estabelecem as prescrições para os materiais; 
 
MÉTODOS DE ENSAIOS – que estabelecem os processos para a formação e 
o exame de amostras; 
 
PADRONIZAÇÕES – que estabelecem as dimensões para os materiais e 
produtos; 
 
TERMINOLOGIAS – que regularizam a nomenclatura técnica; 
 
SIMBOLOGIA – para convenções de desenhos; 
 
CLASSIFICAÇÕES – para ordenar e dividir conjuntos de elementos. 
 
1.4.4 CERTIFICAÇÃO 
As Entidades Normalizadoras concedem marcas de conformidade, ou seja, 
reconhecem publicamente os materiais que estão de acordo com suas 
especificações, desde que solicitado. Em alguns casos, essa conformidade 
pode ser indicada por um símbolo a ser afixado no material ou na embalagem, 
tal como o exemplo da figura seguinte. 
 
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1.4.5 OBJETIVOS E PRINCÍPIOS DA NORMALIZAÇÃO 
 
 
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UNIDADE 2 – CIMENTO PORTLAND 
 
2.1 HISTÓRIA DO CIMENTO 
Tecnicamente, podemos definir cimento como um pó fino, com propriedades 
aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob a ação de água. A 
arquitetura monumental do Egito Antigo já usava uma liga constituída por uma 
mistura de gesso calcinado que, de certa forma, é a origem do cimento. As 
grandes obras gregas ou romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram 
construídas com o uso de certas terras de origem vulcânicas, com 
propriedades de endurecimento sob a ação da água. 
O grande passo no desenvolvimento do cimento foi dado em 1756 pelo inglês 
John Smeaton, que conseguiu obter um produto de alta resistência por meio de 
calcinação de calcários moles e argilosos. Em 1818, o francês Vicat obteve 
resultados semelhantes aos de Smeaton, pela mistura de componentes 
argilosos e calcários. Ele é considerado o inventor do cimento artificial. Em 
1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras 
calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma 
mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas 
nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo 
construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland, que recebeu esse 
nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes 
às rochas da ilha britânica de Portland. 
Hoje, o cimento Portland é um material rigorosamente definido, e sua 
fabricação segue princípios bem estabelecidos. A grande versatilidade de 
emprego e notáveis qualidade de adaptação a novos produtos e métodos 
construtivos aumentam, a cada dia, sua ampla gama de aplicações. 
2.2 O CIMENTO NO BRASIL 
No Brasil, a primeira tentativa de aplicar os conhecimentos relativos à 
fabricação do cimento Portland ocorreu aparentemente em 1888, quando o 
comendador Antônio Proost Rodovalho empenhou-se em instalar uma fábrica 
em sua fazenda em Santo Antônio, Estado de São Paulo. Posteriormente, 
várias iniciativas esporádicas de fabricação de cimento foram desenvolvidas 
Assim, chegou a funcionar durante três meses em 1892 uma pequena 
instalação produtora na ilha de Tiriri, na Paraíba. A usina de Rodovalho operou 
de 1897 a 1904, voltando em 1907 e extinguindo-se definitivamente em 1918. 
Em Cachoeiro do Itapemirim, o governo do Espírito Santo fundou, em 1912, 
uma fábrica que funcionou até 1924, sendo então paralisada, voltando a 
funcionar em 1936, após modernização. 
Todas essas etapas não passaram de meras tentativas que culminaram, em 
1924, com a implantação pela Companhia Brasileira de Cimento Portland de 
uma fábrica em Perus, Estado de São Paulo, cuja construção pode ser 
considerada como o marco da implantação da indústria brasileira de cimento. 
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As primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no mercado em 1926. 
Até então, o consumo de cimento no país dependia exclusivamente do produto 
importado. A produção nacional foi gradativamente elevada com a implantação 
de novas fábricas e a participação de produtos importados oscilou durante as 
décadas seguintes, até praticamente desaparecer nos dias de hoje. 
O primeiro forno de cimento branco entrou em operação em 1952, sendo 
distribuído ao mercado, a partir de 1954. 
Em 1984, foi lançado o cimento branco estrutural, com o objetivo de atender 
construtores de obras de concepção arrojada, nos serviços de concreto 
aparente, pré-fabricados e pisos de alta resistência. 
Fonte: Votorantim Cimentos 
www.funtac.ac.gov.br 
 
2.3 FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND 
 
O cimento é um dos materiais de construção mais utilizados na construção 
civil, por conta da sua larga utilização em diversas fases da construção.O 
cimento pertence à classe dos materiais classificados como aglomerantes 
hidráulicos, esse tipo de material em contato com a água entra em processo 
físico-químico, tornando-se um elemento sólido com grande resistência à 
compressão e resistente à água e a sulfatos. O cimento Portland é um material 
em forma de pó, constituído de silicatos e aluminatos de cálcio. Estes materiais 
ao serem misturados com água hidratam-se, endurecendo a massa e tendo por 
conseqüência uma elevada resistência mecânica. 
 
Este cimento resulta da moagem do clínquer, obtido através de uma mistura de 
calcário (aproximadamente 80%) e argila (aproximadamente 20%), 
convenientemente dosada e homogeneizada, aquecida até a fusão (cerca de 
1450 ºC), de tal forma que toda a cal se combine com os materiais argilosos, 
não resultando cal livre em quantidade prejudicial. 
 
Após esta queima, adiciona-se sulfato de cálcio (gesso), em teor que varia de 
2% a 4%, a fim de regularizar o tempo de início das reações químicas do 
cimento. 
 
Como matéria prima para a fabricação deste composto tem-se, então, o 
calcário, argila e o gesso. 
 
O calcário (CaCO3) existe na natureza com impurezas (SiO2, Fe3O3, Al2O3). A 
dolomita (CaMg(CO3)2) ou calcáreo dolomítico não deve ser utilizada na sua 
fabricação, pois tem pouco óxido de cálcio. 
 
A argila é constituída principalmente de silicato de alumínio hidratado, contendo 
também impurezas. 
 
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O gesso cujo mineral é a gipsita tem suas jazidas mais importantes no 
nordeste. 
 
O processo de fabricação pode ser por via úmida ou por via seca, 
representando no primeiro caso um método mais caro, porém de melhor 
qualidade e controle de poluição, enquanto no segundo se inverte a situação. 
 
No processo por via úmida o calcário é britado, moído proporcionado e 
misturado à argila em forma de lama (pasta). Posteriormente são colocados 
em silos de homogeneização e armazenamento. 
 
Na via seca o calcáreo é britado e secado. Logo a seguir é dosado misturado 
com a argila, moído e conduzido a silos de homogeneização para estocagem 
(farinha), onde pode haver correções de sua composição. 
 
Posteriormente, em ambos os processos, o material é conduzido a fornos 
cilíndricos de mais ou menos 70 metros de comprimento, revestidos 
internamente com tijolos refratários, com uma pequena inclinação em direção à 
uma extremidade onde existe uma fonte de calor (carvão pulverizado ou óleo 
combustível) de mais de 1450 °C. 
 
No forno a pasta ou a farinha sofrem as seguintes transformações: 
• A secagem da pasta na temperatura de 100º C; 
• A carbonatação, na temperatura de 500º C a 900º C, onde o calcáreo se 
transforma em óxido de cálcio pela reação: 
CaCO3 → CaO + CO2 
 (100%) (56%) (44%) 
• Reação da sílica e alumina com o CaO na temperatura de 900º C a 
1200º C; 
• Formação dos compostos cristalinos do clinquer, que são os aluminatos 
e silicatos de cálcio, na temperatura de 1450º C. 
 
O clinquer é obtido pelo resfriamento brusco do material fundente, que sai do 
forno, dando origem a grãos de diversos tamanhos. 
 
O clinquer é colocado no moinho junto com 2% a 4% de sulfato de cálcio 
(gesso), cuja função é a de moderar a pega dos aluminatos de cálcio. Se não 
fosse o gesso, o clinquer teria um endurecimento bastante rápido que 
inviabilizaria o emprego do material. 
 
Na moagem também são colocadas as adições ativas, que serão descritas 
posteriormente, para a produção da maioria dos tipos de cimento. 
 
As Figura 1 e 2, a seguir, apresentam esquemas de fabricação de cimento 
Portland. A Figura 3 exibe uma página da ABCP – Associação Brasileira de 
Cimento Portland sobre um esquema “animado” da fabricação de cimento 
Portland. 
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Figura 1 – Esquema da fabricação de cimento Portland 
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Fiigura 2 – Esquema da fabricação de cimento Portland 
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Figura 2 (continuação) – Esquema da fabricação de cimento Portland 
 
 
Figura 3 – Esquema “animado” da fabricação de cimento Portland 
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2.4 CONSTITUIÇÃO DO CIMENTO PORTLAND 
Após sofrer um aquecimento prévio, a mistura começa a ser aquecida até se 
transformar de pó num líquido pastoso. A primeira reação que se processa é a 
reação do óxido de ferro com a alumina e a cal, formando ferro aluminato 
tetracálcico 4CaOAl2O3Fe2O3 – (C4AF), até esgotar-se o ferro. A segunda 
reação é a combinação da alumina com o excedente de CaO formando o 
aluminato tricálcico 3CaOAl2O3 - (C3A), até esgotar-se a alumina. Finalmente, 
acontece a formação do silicato tricálcio 3CaOSiO2 - (C3S) e o silicato dicálcico 
2CaOSiO2 - (C2S) podendo ainda resultar CaO livre em pequenas quantidades. 
 
Para que haja formação destes compostos a mistura permanece no forno cerca 
de 4 horas. O clínquer saído do forno, passa por um resfriador para reduzir a 
sua temperatura, aproveitando-se este ar quente para aquecer a matéria prima 
no início do forno. A temperatura de saída do clínquer varia entre 50 e 70 °C. 
Quanto mais rápido for este resfriamento, mais reativo será o cimento daí 
resultante. 
 
Após este resfriamento o material é transportado e estocado em depósitos 
onde, anteriormente a sua moagem, é adicionado gesso. 
 
Visto ao microscópio o clinquer apresenta cristais de diversas formas ligados 
por um material intersticial. Estes cristais se compõem de silicatos e aluminatos 
de cálcio formados pelo óxido de cálcio (CaO), oriundo do calcáreo, com a 
sílica (SiO2) e alumina (Al2O3) presentes na argila, ou até mesmo no próprio 
calcáreo. 
 
Os compostos principais formados no forno de cimento são relacionados a 
seguir e estes definirão as propriedades do cimento: 
• C3S – silicato tricálcico – 3CaOSiO2 
É o principal composto do cimento, responsável pela resistência inicial e 
libera grande quantidade de calor na hidratação do cimento. São cristais de 
forma poligonal, denominados de alita; 
• C2S – silicato bicálcico – 2CaOSiO2 
São cristais sem forma muito definida, mas geralmente arredondados, 
denominados belita. Reagem lentamente, até os 28 dias, aumentando a 
resistência do cimento consideravelmente após este período. Têm baixo 
calor de hidratação; 
• C3A – aluminato tricálcico – 3CaOAl2O3 
São cristais que têm aspecto variável, sendo em geral pequenos e mal 
formados, apresentando pega instantânea com altíssimo calor de 
hidratação. Tem baixa resistência e não resiste à águas sulfatadas. Age 
como fundente na mistura. Em combinação com o sulfato de cálcio dão 
origem à etringita que é um sal bastante expansivo, causa a destruição do 
concreto quando esta reação se dá após o seu endurecimento; 
• C4AF – ferro-aluminato tetracálcico – 4CaOAl2O3Fe2O3 
Este composto se encontra na fase intersticial do clinquer. Tem pega rápida 
mais não instantânea. Tem baixa resistência e o óxido de ferro age como 
fundente e fixa a alumina que melhora a resistência ao ataque das águas 
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sulfatadas. Aos cristais formados pelo conjunto C3A e C4AF dá-se a 
denominaçãode celite. 
 
Outros componentes do cimento Portland que apresentam importância são: 
• Óxido de magnésio – MgO 
Se o óxido de magnésio cristalizar-se, transformando-se em periclase, 
poderá sob certas condições de umidade transformar-se em brucita, que é 
um elemento expansivo; 
• Álcalis 
Os álcalis presentes no cimento são os óxidos de sódio e de potássio, com 
os quais se determina o equivalente alcalino, expresso em Na2O, mediante 
a expressão Na2O + 0,658K2O. Quando o equivalente alcalino é superior à 
0,4% e o agregado utilizado com o cimento apresenta determinadas 
características mineralógicas, existe a probabilidade, em condições 
especiais de umidade, desses agregados reagirem com os álcalis do 
cimento, reação essa de caráter expansivo, designada por reação álcali-
sílica, álcali-silicato e álcali-carbonato, dependendo daquelas características 
mineralógicas dos agregados; 
• Cal livre 
Na mistura do calcáreo com a argila para a formação do clinquer, nem todo 
o CaO combina com a sílica e alumina, existindo portanto um pequeno 
excesso de CaO, denominado de cal livre, que não deve ultrapassar o teor 
de 2%. Quando este teor é elevado, a reação desta cal com a água provoca 
expansões e grande liberação de calor trazendo problemas no uso do 
aglomerante. 
 
2.5 HIDRATAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND 
Após a adição de água ao cimento Portland os cristais que imediatamente 
reagem com ela são os de C3A, reação esta que seria quase instantânea não 
fosse a ação de retardamento provocada pelo gesso. A seguir reagem com a 
água os cristais de C3S e somente a partir de 7 dias é que se inicia a reação do 
C2S com a água, tal reação é lenta e ocorre por bem mais de 28 dias. 
 
A alta resistência inicial é dada pelo C3S e pelo grau de moagem do clínquer. 
No entanto desta reação resulta muita cal hidratada, que poderá comprometer 
a estabilidade química do cimento. Este composto é solúvel, sendo motivo de 
desagregação do concreto, pois em contato com águas sulfatadas, forma 
etringita (sal de Candlot) que é expansiva. 
 
Após a hidratação do cimento existem dois tipos principais de cristais 
hidratados: 
• Silicatos hidratados 
São cristais insolúveis denominados de tobermorite; 
• Hidróxido de cálcio 
Os cristais de hidróxido de cálcio, denominados de portlandite ou cal de 
hidratação são oriundos principalmente da reação de C3S com água. São 
cristais solúveis na água e, portanto, lixiviáveis quando ocorre percolação 
através do concreto. 
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Esta cal dissolvida também pode reagir com o CO2 do ar, formando carbonato 
de cálcio, que é um sal insolúvel e gera eflorescências brancas. 
 
Os sulfatos da água do mar também reagem com esta cal formando sulfato de 
cálcio que se combina com a alumina do C3A formando sulfoaluminato de 
cálcio (etringita) que é expansivo. 
 
2.6 TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
Dependendo de sua constituição mineralógica, o cimento pode apresentar 
propriedades específicas, que são adequadas para certos tipos de aplicações, 
dando origem a vários tipos de cimento. 
 
Outras opções surgiram para a produção do cimento Portland misturando ao 
clinquer, durante a mogem, materiais com características aglomerantes, 
denominadas de adições ativas. As vantagens destas adições, além da 
economia na produção de cimento e o aproveitamento de sub-produtos, dão 
origem a cimentos com características mais adequadas a alguns tipos de 
aplicações. 
 
Estas adições são as escórias granuladas de alto forno e os materiais 
pozolânicos. 
 
Outra adição que tem sido praticada na produção do cimento no Brasil é a 
adição de calcáreo durante a moagem do clinquer, no intuito de melhorar o 
rendimento da produção. Esta prática é permitida pelas normas desde que o 
teor desta adição não ultrapasse limites estabelecidos e que o calcáreo aditivo 
seja puro, com teor de carbonato de cálcio de no mínimo 85%. Nestas 
condições a adição de pó de calcáreo se apresenta até benéfica, melhorando a 
resistência do cimento por uma ação física de redução da porosidade. 
 
Os Cimentos Brasileiros Normalizados são os onze tipos listados a seguir: 
• CP I – Cimento portland comum 
• CP I-S – Cimento portland comum com adição 
• CP II-E– Cimento portland composto com escória 
• CP II-Z – Cimento portland composto com pozolana 
• CP II-F – Cimento portland composto com fíller calcáreo 
• CP III – Cimento portland de alto-forno 
• CP IV – Cimento portland pozolânico 
• CP V-ARI – Cimento portland de alta resistência inicial 
• RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos 
• BC – Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação 
• CPB – Cimento Portland Branco 
 
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16 
2.6.1 Cimento Portland Comum 
CP I – é o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em 
construções que não requeiram condições especiais e não apresentem 
ambientes desfavoráveis como exposição às águas subterrâneas, esgotos, 
água do mar ou qualquer outro meio com presença de sulfatos. A única adição 
presente no CP-I é o gesso (cerca de 3%, que também está presente nos 
demais tipos de cimento Portland). O gesso atua como um retardador de pega, 
evitando a reação imediata da hidratação do cimento. Este tipo de cimento é 
constituído por somente clinquer e gesso, sem adições. A norma brasileira que 
trata deste tipo de cimento é a NBR 5732. 
 CP I S – tem a mesma composição do CP I (clínquer+gesso), porém com 
adição reduzida de material pozolânico (de 1 a 5% em massa). Este tipo de 
cimento tem menor permeabilidade devido à adição de pozolana. O teor de 
clinquer + gesso neste tipo de cimento deve estar entre 99% e 95%. A norma 
brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5732. 
2.6.2 Cimento Portland Composto 
São cimentos comuns onde existe a adição preponderante de escória, 
pozolana ou filler calcáreo. 
CP II-E – contém adição de escória granulada de alto-forno, o que lhe confere 
a propriedade de baixo calor de hidratação. O CP II-E é composto de 94% a 
56% de clínquer+gesso e 6% a 34% de escória, podendo ou não ter adição de 
material carbonático no limite máximo de 10% em massa. O CP II-E, é 
recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor 
moderadamente lento. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a 
NBR 11578. 
 CP II-Z – contém adição de material pozolânico que varia de 6% a 14% em 
massa, o que confere ao cimento menor permeabilidade, sendo ideal para 
obras subterrâneas, principalmente com presença de água, inclusive 
marítimas. O cimento CP II-Z, também pode conter adição de material 
carbonático (fíler) no limite máximo de 10% em massa. A norma brasileira que 
trata deste tipo de cimento é a NBR 11578. 
 CP II-F – é composto de 90% a 94% de clínquer+gesso com adição de 6% a 
10% de material carbonático (fíller) em massa. Este tipo de cimento é 
recomendado desde estruturas em concreto armado até argamassas de 
assentamento e revestimento, porém não é indicado para aplicação em meios 
muito agressivos. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 
11578. 
2.6.3 Cimento Portland de Alto Forno 
O CP-III contém adição de escória no teor de 35% a 70% em massa, que lhe 
confere propriedades como: baixo calor de hidratação, maior impermeabilidade 
e durabilidade, sendo recomendado tanto para obras de grande porte e 
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17 
agressividade (barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes 
agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e 
efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obrassubmersas, 
pavimentação de estradas, pistas de aeroportos, etc.) como também para 
aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de 
concreto simples, armado ou protendido, etc. A norma brasileira que trata deste 
tipo de cimento é a NBR 5735. 
2.6.4 Cimento Portland Pozolânico 
 O CP-IV contém adição de pozolana no teor que varia de 15% a 50% em 
massa. Este alto teor de pozolana confere ao cimento uma alta 
impermeabilidade e, consequentemente, maior durabilidade. O concreto 
confeccionado com o CP IV apresenta resistência mecânica à compressão 
superior ao concreto de cimento Portland comum a longo prazo. É 
especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e 
ambientes agressivos. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a 
NBR 5736. 
2.6.5 Cimento Portland de Alta Resistência Inicial 
O CP V-ARI assim como o CP-I não contém adições (porém pode conter até 
5% em massa de material carbonático). O que o diferencia deste último é 
processo de dosagem e produção do clínquer. Possui alto teor de C3S, 
apresentando o inconveniente de liberar muito calor de hidratação e maior 
quantidade de cal. O CP V-ARI é produzido com um clínquer de dosagem 
diferenciada de calcário e argila se comparado aos demais tipos de cimento e 
com moagem mais fina. Esta diferença de produção confere a este tipo de 
cimento uma alta resistência inicial do concreto em suas primeiras idades, 
podendo atingir 26MPa de resistência à compressão em apenas 1 dia de idade. 
É recomendado o seu uso, em obras onde seja necessário a desforma rápida 
de peças de concreto armado. A norma brasileira que trata deste tipo de 
cimento é a NBR 5733. 
2.6.6 Cimento Portland Resistente a Sulfatos 
Qualquer um dos tipos de cimento Portland anteriormente citados pode ser 
classificado como resistente a sulfatos, desde que se enquadrem dentro de 
uma das características abaixo: 
• Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições 
carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente; 
• Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória 
granulada de alto-forno, em massa; 
• Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de 
material pozolânico, em massa; 
• Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa 
duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. 
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18 
É recomendado para meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de 
águas servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de solos. 
2.6.7 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação 
É o cimento Portland de alto forno com baixo calor de hidratação, tendo como 
sigla – CP-III-BC. 
2.6.8 Cimento Portland Branco 
 
Mistura de calcário e caulim, que é uma argila branca, pois não possui óxido de 
ferro. Alta temperatura de cozimento torna-o mais caro. Existe o estrutural e 
não estrutural. 
2.6.9 Outros tipos de Cimento Portland 
 
• Cimento aluminoso 
Cimento obtido a partir de uma mistura de calcário e bauxita, possui cor negra. 
Usado em argamassas refratárias, resistem aos sulfatos. Deterioração com 
areia granítica, sem pega com temperatura superior a 30 °C, alto calor de 
hidratação. Umidade e alta temperatura podem levar ao colapso. 
 
• Cimento Portland de expansão controlada 
Concreto sem expansão a partir do controle de CaO e MgO. Uso restrito a 
alguns países. 
 
• Cimento de Escória 
Moagem da escória sem adições. Usa-se um catalisador para iniciar as 
reações, pois sua reação de hidratação é lenta. Usado em obras com 
problemas potenciais de reação álcali-agregado, tem um pH alto. 
 
A Tabela 1 mostra os teores de adições ativas dos vários tipos de cimento 
Portland. 
 
Tabela 1 – Teores de adições ativas no cimento Portland 
Cimento 
Portland 
(ABNT) 
Tipo Clínquer + Gesso (%) 
Escória 
siderúrgica (%) 
Material 
pozolânico (%) 
Calcário 
(%) 
CP I Comum 100 - - - 
CP I - S Comum 95-99 1-5 1-5 1-5 
CP II - E Composto 56-94 6-34 - 0-10 
CP II - Z Composto 76-94 - 6-14 0-10 
CP II - F Composto 90-94 - - 6-10 
CP III Alto-forno 25-65 35-70 - 0-5 
CP IV Pozolânico 45-85 - 15-50 0-5 
CP V - ARI 
Alta 
resistência 
inicial 
95-100 - - 0-5 
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19 
 
A Tabela 2 mostra a classificação e nomenclatura dos cimentos Portland em 
função de sua resistência à compressão aos 28 dias de idade, segundo as 
normas. 
 
Tabela 2 – Classificação e nomenclatura dos cimentos Portland 
 
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20 
2.7 REQUISITOS EXIGIDOS PARA O CIMENTO PORTLAND 
As normas dos diversos tipos de cimento exigem que estes atendam 
obrigatoriamente os limites estabelecidos para os seguintes índices físicos e 
químicos: 
2.7.1 Índices Químicos 
• Perda ao fogo – o cimento é aquecido à temperatura de 1000º C e 
nesta condição é liberada a água de cristalização e os materiais 
carbonáticos, se existirem. Por esta razão, este ensaio indica a 
prematura hidratação do cimento e adição no cimento de materiais 
carbonáticos ou outras impurezas; 
• Resíduo insolúvel – ao ser atacado pelo ácido clorídrico, o cimento é 
totalmente solubilizado. Se ele contiver sílica, proveniente de impurezas 
do calcáreo ou de outras procedências, este ensaio acusará esta sílica 
mediante a elevação do resíduo insolúvel. Nos cimentos que 
apresentam adição de pozolanas, este resíduo é elevado, pois a 
pozolana é constituída por sílica. Nestes cimentos, o resíduo insolúvel 
indica o teor de pozolana neles presente; 
• SO3 – esta determinação indica o teor de gesso presente no cimento; 
• MgO – indica a probabilidade de existir periclase expansiva; 
• CO2 – por meio desta determinação é verificado se o teor de adição de 
calcáreo está dentro dos limites da norma; 
• S – o enxofre sob a forma de sulfeto é um ensaio empregado no CP-III e 
serve para verificar seu teor neste cimento. 
 
Na Tabela 3 estão relacionados os índices químicos estabelecidos pelas 
normas para os vários tipos de cimento. 
 
Tabela 3 – Índices químicos para os vários tipos de cimento 
 
Resíduo Insolúvel Perda ao Fogo MgO SO3 CO2 
Tipos 
% % % % % 
CP I < 1,0 < 2,0 < 1,0 
CP I - S < 5,0 < 4,5 
< 6,5 < 4,0 
< 3,0 
CP II - E < 2,5 
CP II - Z < 16,0 
CP II - F < 2,5 
< 6,5 < 6,5 < 4,0 < 5,0 
CP III < 1,5 < 4,5 - - - < 4,0 < 3,0 
CP IV - - - < 4,5 < 6,5 < 4,0 < 3,0 
CP V - ARI < 1,0 < 4,5 < 6,5 * * < 3,0 
CP V - ARI - RS - - - < 4,5 < 6,5 * * < 3,0 
* * < 3,5% para C3A < 8,0% e < 4,5% para C3A > 8,0% 
2.7.2 Índices Físicos 
• Finura na peneira 0,075 mm (nº 200) 
O grau de moagem e o tamanho do grão influi na velocidade de reação, no 
calor de hidratação, na retração e resistência do cimento. Cimentos mais 
finos têm maiores resistências iniciais; 
 
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21 
• Área específica pelo permeabilímetro de Blaine 
Este ensaio visa determinar o grau de moagem do cimento por meio da 
determinação do tempo que o ar atravessa uma determinada quantidade de 
cimento; 
• Tempo de início e fim de pega 
O período desde a adição da água até o início das reações com os 
compostos é chamado de início de pega (aumento da viscosidade e 
temperatura). Quando a pasta deixa de ser deformável tem-se o fim de 
pega e início da resistência do cimento. A massa continua a aumentar a 
coesão tendo-se então o endurecimento. 
Quanto mais fino o grão do cimento mais rápido é o início de pega e mais 
demorado o seu fim. 
Oaumento da temperatura acelera as reações; baixas temperaturas 
retardam as mesmas, sendo que em temperaturas abaixo de 0 °C as 
reações são paralisadas. 
Pega rápida – menos de 30 min – pega semi-rápida – entre 30 e 60 min – 
pega normal – mais de 60 min; 
• Expansibilidade a quente e a frio 
Este ensaio informa sobre a presença de substâncias expansivas no 
cimento, tais como a magnésia cristalizada (periclase), ou se há uma 
quantidade excessiva de cal livre. 
• Resistência à compressão 
Na maioria dos cimentos são especificadas as resistências máximas e 
mínimas nas idades de 3, 7 e 29 dias de idade. 
 
Nas Tabela 4 e 5 estão relacionados os índices físicos estabelecidos pelas 
normas para os vários tipos de cimento. 
 
 
Tabela 4 – Índices físicos para os vários tipos de cimento 
 
Finura Tempo de Pega Expansibilidade 
Tipos Classe (MPa) # 200 (75 um) 
Início 
(h) 
Fim 
(h) 
A Frio 
(mm) 
A quente 
(mm) 
Blaine 
(m²/Kg) 
CP I 
CP I-S 
25 
32 
40 
< 12,0 
< 12,0 
< 10,0 
> 1 < 10,0 < 5,0 < 5,0 
> 240 
> 260 
> 280 
CP II-E 
CP II-Z 
CP II-F 
25 
32 
40 
< 12,0 
< 12,0 
< 10,0 
> 1 < 10,0 < 5,0 < 5,0 
> 240 
> 260 
> 280 
CP III 
25 
32 
40 
< 8,0 > 1 < 12,0 < 5,0 < 5,0 - 
CP IV 25 32 < 8,0 > 1 < 12,0 < 5,0 < 5,0 - 
CP V - ARI < 6,0 > 1 < 10,0 < 5,0 < 5,0 > 300 
CP V - ARI - RS < 6,0 > 1 < 10,0 < 5,0 < 5,0 > 300 
 
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22 
 
Tabela 5 – Resistência à compressão para os vários tipos de cimento 
 
Resistência à Compressão (MPa) 
28 dias Tipos Classe (MPa) 1 dia 3 dias 7 dias 
mínimo máximo 
91 dias 
CP I 
CP I-S 
25 
32 
40 
- 
> 8,0 
> 10,0 
> 15,0 
> 15,0 
> 20,0 
> 25,0 
> 25,0 
> 32,0 
> 40,0 
< 42,0 
< 49,0 
- 
- 
CP II-E 
CP II-Z 
CP II-F 
25 
32 
40 
- 
> 8,0 
> 10,0 
> 15,0 
> 15,0 
> 20,0 
> 25,0 
> 25,0 
> 32,0 
> 40,0 
< 42,0 
< 49,0 
- 
- 
CP III 
25 
32 
40 
- 
> 8,0 
> 10,0 
> 12,0 
> 15,0 
> 20,0 
> 23,0 
> 25,0 
> 32,0 
> 40,0 
< 42,0 
< 49,0 
- 
> 32,0 
> 40,0 
> 48,0 
CP IV 25 32 - 
> 8,0 
> 10,0 
> 15,0 
> 20,0 
> 25,0 
> 32,0 
< 42,0 
< 49,0 
> 32,0 
> 40,0 
CP V - ARI > 14,0 > 24,0 > 34,0 > 34,0 - - 
CP V - ARI - RS > 11,0 > 24,0 > 34,0 > 34,0 - - 
 
2.8 DIRETRIZES PARA O EMPREGO DO CIMENTO PORTLAND 
Na definição de marcas ou tipo de cimento a ser adquirido para uma obra 
devem ser considerados os seguintes aspectos: 
• Resistência média do cimento e sua uniformidade 
Devem ser selecionados cimentos que apresentem pequenas variações nas 
resistências, ou seja, maior uniformidade de produção. Isto impedirá que 
devam ser adotados altos desvios padrão quando da fixação da resistência 
de dosagem do concreto, o que implica altos consumos de cimento. 
Para expressar esta situação existe o conceito de eficiência do cimento, que 
é a relação entre a resistência que ele confere ao concreto e o consumo 
necessário para tanto; 
• Resistência química do cimento 
No caso de obras sujeitas à ação de meios agressivos ou nas quais serão 
usados agregados reativos, a escolha do tipo adequado de cimento evitará 
problemas de durabilidade nestas obras; 
• Calor de hidratação 
Nas obras onde existir problemas de origem térmica provocados pelo calor 
de hidratação do cimento, o uso de cimentos com menor liberação de calor 
minimizará ou neutralizará a necessidade de adoção de artifícios como 
refrigeração dos agregados, da água, dentre outros. 
 
De forma geral, pode-se estabelecer algumas orientações para a seleção do 
tipo de cimento adequado para cada obra: 
• O CP–V - ARI libera grande calor de hidratação, isto faz com que seu 
uso em pavimentações, obras de saneamento e concreto massa não 
seja adequado. O seu uso deve se restringir à fabricação de pré-
moldados e em edificações onde se deseja uma desforma mais rápida; 
• O CP-I e CP-I-S podem ser usados em qualquer obra, mas para 
aquelas obras ditas especiais, com problemas de origem térmica ou 
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23 
sujeita a meios agressivos, é necessário maior consumo deste cimento 
para minimizar os problemas citados; 
• Nas obras de saneamento, em meios agressivos e de concreto massa, 
os cimentos mais adequados são o CP-III e o CP-IV. 
2.9 CUIDADOS NO USO DO CIMENTO PORTLAND 
O cimento Portland é um material que se degrada com a umidade exigindo, 
portanto, cuidados no seu armazenamento. 
Os estoques de cimento devem ser dimensionados de tal forma que o prazo de 
validade do cimento não seja ultrapassado. 
A norma brasileira estipula a validade do cimento em 90 dias, quando 
embalado em sacos de papel, e em 180 dias, quando embalado em silos ou 
container. No entanto, a maior parte dos fabricantes adota prazo de validade 
inferior, respeitando as condições climáticas de cada região, garantindo assim 
a qualidade do cimento. 
Na aquisição de cimento deve ser observado se os sacos recebidos não estão 
úmidos, ou com aparência que já foram molhados (aspecto de papel enrugado) 
e os sacos não devem estar compactados ou endurecidos. 
Areia, cal, outros tipos de cimento e sujeiras são os contaminantes mais 
frequentes do cimento. Isto se dá normalmente por manuseio inadequado ou 
acidental dos sacos com conseqüente rasgamento e contaminação do produto. 
Contaminação em caminhões que transportam cargas diversas como cereais 
ou produtos químicos deve ser considerada. Para o uso, deve-se sempre 
observar se o cimento não está com aspecto, cor, cheiro ou outra característica 
estranha ao produto. 
Não utilize cimento contaminado. Pequenas quantidades deverão ser 
descartadas. Quando se tratar de grandes quantidades, deverá ser contatada a 
Assessoria Técnica do fabricante, que indicará as medidas necessárias. 
A cor do cimento está relacionada com a origem de suas matérias primas e 
adições, não tendo nenhuma influência na qualidade do produto. A cor pode 
variar de tonalidade mesmo em um mesmo tipo de cimento. 
Na estocagem de cimento deve ser observado: 
• que as pilhas de cimento devem ter no máximo 10 sacos, evitando 
assim compactação do cimento no saco; 
• não colocar os sacos diretamente no piso, utilizando para isso um 
estrado de madeira; 
• quando o piso for impermeabilizado os sacos poderão ser colocados 
sobre lona plástica; 
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24 
• recomenda-se deixar um espaçamento entre as paredes e os sacos de 
cimento, garantindo assim que os sacos não absorvam a umidade 
existente na parede; 
• deve ser feita em lugares cobertos, protegidos das intempéries, 
evitando-se lugares abertos, sujeito a empoçamento, goteiras e locais 
úmidos; 
• os sacos de cimento deverão ser dispostos em forma de lotes, de tal 
maneira que os cimentos mais antigos sejam utilizados antes dos 
cimentos mais novos; 
• também se faz necessária a identificação dos lotes de diferentes tipos e 
marcas de cimento para que não sejam misturados; 
• a adoção de lotes identificados com data, tipo e marca facilitam a 
inspeção e controle do estoque. 
Assim como outros materiais destinados à construção civil, o cimento pode 
causar alergia em algumas pessoas, as chamadas "dermatites". Recomenda-
se que o contato direto com a pele seja evitado, através do uso de 
equipamentos de proteção individual (luvas, máscaras, botas). Quando o 
contato for inevitável ou acidental deve-se evitar o contato prolongado 
realizando-se a limpeza com auxílio de água e sabão. 
No caso do aparecimento de reação alérgica, bem como ingestãoou inalação, 
deve-se afastar a pessoa do contato com o cimento e procurar auxílio médico. 
 
A Norma Brasileira permite a variação menor ou igual a 2% no peso do saco de 
cimento, significando que um saco poderá conter no mínimo 49 Kg e no 
máximo 51 kg. Caso o peso médio de uma pesagem de 30 sacos pertencentes 
a um lote seja inferior a 50 kg, o lote deverá ser rejeitado. Entende-se por Lote 
a quantidade máxima de 30 t, referente ao cimento oriundo do mesmo 
produtor, entregue na mesma data e mantido nas mesmas condições de 
armazenamento. 
A Figura 4 mostra um esquema de empilhamento de sacos de cimento. 
 
 
Figura 4 – Exemplo correto de empilhamento de cimento Portland 
 
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25 
UNIDADE 3 – CAL E GESSO 
3.1 OBTENÇÃO DA CAL 
A cal pode ser considerada o produto manufaturado mais antigo da 
humanidade. Há registros do uso deste produto que datam de antes de Cristo. 
Um exemplo disto é a muralha da China, onde pode-se encontrar, em alguns 
trechos da obra, uma mistura bem compactada de terra argilosa e cal. 
Pela diversidade de aplicações, a cal está entre os dez produtos de origem 
mineral de maior consumo no planeta. Estima-se que sua produção mundial 
esteja em torno de 145 milhões de toneladas por ano. O Brasil produz cerca de 
6 milhões de toneladas por ano, o que significa um consumo "per capita" de 
36 kg por ano. 
A 'cal' é uma substância branca, pulverizada, obtida através da calcinação de 
rochas calcáreas, submetidas a altas temperaturas. 
Normalmente utilizada na indústria da construção civil para elaboração das 
argamassas de assentamento e de revestimento e na pintura de alvenarias, a 
cal também tem emprego na indústria cerâmica, na indústria siderúrgica 
(obtenção do ferro), na indústria farmacêutica (como agente branqueador ou 
desodorizador), no setor ambiental, no tratamento de resíduos industriais e na 
indústria de papel. Atualmente, o uso da cal está cada vez mais difundido para 
restauração de prédios históricos. 
A argamassa de cal hidratada é composta de cal, areia e água. O papel da cal 
nesta mistura é justamente unir os outros materiais, servindo como um 
aglomerante para formar a pasta. Por ser um produto muito fino, a cal funciona 
como um perfeito lubrificante, que reduz o atrito entre os grãos da areia 
presentes na argamassa, proporcionando uma boa "liga" à massa, ainda 
fresca, o que permite uma melhor aplicação. 
Além disso, o uso da cal faz com que a argamassa se deforme até certo limite, 
permitindo absorver os impactos e esforços antes da formação de pequenas 
rachaduras ou fissuras na massa da parede. 
O calcáreo, depois de extraído, selecionado e moído, é submetido a elevadas 
temperaturas, em fornos industriais num processo conhecido como 
calcinação, que dá origem ao CaO (óxido de cálcio: cal) e ao CO2 (dióxido de 
carbono: gás carbônico ), cuja equação química é apresentada a seguir: 
CaCO3 + Calor → CaO + CO2 
Para essa reação ocorrer, a temperatura do forno da caieira (indústria 
produtora de cal) deve ser de, no mínimo, 850ºC, mas a eficiência total da 
calcinação se dá na temperatura de 900ºC a 1000ºC. Essa temperatura é 
garantida pela queima de combustível, que pode ser: lenha (gasogênio), óleo 
combustível, gás natural, gás de coqueira, carvão e material reciclado. 
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26 
O principal produto da calcinação das rochas carbonatadas cálcicas e cálcio-
magnesianas é a cal virgem, também denominada cal viva. 
A cal virgem é comercializada em forma de blocos (como sai do forno), britada 
(partículas com diâmetro variando de 1 a 6 cm), moída e pulverizada (85% a 
95% passando na peneira 0,15 mm). 
A proporção de produção é de 1,7 a 1,8 t de rocha calcárea para 1 t de cal 
virgem. 
3.2 CLASSIFICAÇÃO DA CAL 
A cal é classificada, conforme o óxido predominante, em: 
• Cal virgem cálcica – com óxido de cálcio entre 100% e 90% do óxido 
total presente; 
• Cal virgem magnesiana – com óxido de cálcio entre 90% e 65% do 
óxido total presente; 
• Cal virgem dolomítica – com óxido de cálcio entre 65% e 58% do óxido 
total presente. 
No mercado global da cal, a cal virgem cálcica predomina, particularmente, 
pela sua aplicação nas áreas das indústrias siderúrgicas, de açúcar e de 
celulose. 
Em geral, na região sul-sudeste predominam as cales provenientes de 
dolomitos e de calcáreos magnesianos e na região nordeste-norte-centro, as 
resultantes de calcáreos cálcicos. 
A cal é classifcada, em função do teor de componentes argilosos, em: 
• Cal aérea – necessita do ar para endurecer. O teor de componentes 
argilosos (SiO2 + Al2O3) é pequeno; 
• Cal hidráulica – endurecem pela ação da água, sem intervenção do ar e 
resistem à água depois de endurecidas. O teor de componentes 
argilosos (SiO2 + Al2O3) é alto. 
A cal hidráulica é obtida pelo aquecimento de calcários com impurezas silico-
aluminosas, formando silicatos, aluminatos e ferritas de cálcio. Por causa de 
seu alto grau de hidraulicidade - propriedade da cal de fazer pega sob excesso 
de água - solidifica-se e endurece quando imersa em água. 
As cales hidráulicas são classificadas em função de seu índice de 
hidraulicidade, conforme mostra a Figura 5. 
CaO
OAlSO
IH 322
+
= ou 
CaO
OFeOAlSO
IH 32322
++
= 
Nas cales hidráulicas o índice de hidraulicidade IH varia de 0,1 a 0,5. 
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27 
 
Figura 5 – Classificação da cal hidráulica em função do IH 
3.3 HIDRATAÇÃO DA CAL 
A cal hidratada resulta da clássica reação de fases sólida-líquida. Dependendo 
do volume de água utilizada para a reação, o produto final pode ser seco ou 
com aspectos de creme, lama, leite ou solução saturada. 
No caso da cal cálcica, a reação de hidratação ou de queima ou de extinção da 
cal se processa da seguinte forma: 
CaO + H2O ���� Ca(OH)2 + calor (15.300 cal/mol.g) 
O calor que acompanha as reações exotérmicas é considerável, chegando a 
272 kcal / kg. O suficiente, por exemplo, para elevar a temperatura de 2,3 kg 
de água com 1 kg de cal virgem cálcica de 12ºC para 100ºC. 
Os óxidos de cálcio e magnésio iniciam o processo de hidratação, mas o 
primeiro com velocidade muito maior. No primeiro contato com a água, a cal 
virgem implode e em torno de seu grão, forma-se uma solução supersaturada. 
Neste momento há o aparecimento de íons Ca++ e OH-, em proporção 
determinada pela estrutura cristalina no óxido e pela temperatura já atingida. 
Com um número suficiente de íons, começa a formação e cristalização do 
hidróxido de cálcio. 
A reação água / óxido se processa com velocidades diferentes, em função das 
propriedades físicas, químicas e físico-químicas da cal virgem tratada. Vorobiev 
classifica as cales segundo o tempo necessário para hidratação nas seguintes 
categorias: 
• Rápida - quando a reação se completa em 8 minutos; 
• Média - em até 25 minutos; 
• Lenta - acima de 25 minutos. 
A velocidade de reação água/óxido pode sofrer perturbações quando a 
proporção destes dois componentes não é cuidadosamente determinada, 
havendo água em excesso ou de menos. Esta falha provoca “requeima da cal” 
ou “afogamento da cal”. 
Quando a adição de água em excesso é feita rapidamente ou de uma só 
vez, os grãos maiores, ou torrões, também se hidratam rapidamente na 
superfície, com enorme perda de porosidade, o que tende a impedir a 
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28 
passagem de água para o interior das partículascomponentes. Diz-se que a 
cal foi “afogada”. 
Por outro lado, quando o volume de água não é adequado, há geração de 
calor excessivo em determinados pontos da massa de cal virgem, de 200ºC 
até 280ºC. Isto eventualmente pode desidratar a partícula vizinha de hidrato já 
formado, o que pode, também, pelo aumento das dimensões dos cristais (na 
transformação hidrato/óxido), impedir possivelmente a penetração da água 
para o interior da partícula. Diz-se que a cal foi “requeimada” e os defeitos 
são os mesmos da cal “afogada”. 
Durante o processo de hidratação, quando a partícula de cal virgem reage com 
a água, a formação do hidróxido é acompanhada por uma “explosão” que pode 
produzir fragmentos de dimensões de até 0,1 micrômetro. No entanto, para 
garantir a uniformidade e a dimensão das partículas a um mínimo possível, a 
cal já hidratada é submetida à ação de moinhos especiais, projetados para 
reduzir ao máximo a sua granulometria. 
A cal hidratada, geralmente, é embalada em recipientes plásticos ou em sacos 
de papel Kraft, possuindo granulometria de 85% abaixo de 0,075 mm. 
A cal hidratada tem características aglomerantes como o cimento, sendo que, 
enquanto o cimento reage com água (reação de hidratação do cimento), o 
endurecimento da cal aérea ocorre pelo contato com o ar. Essa reação, 
apresentada a seguir, transforma a cal hidratada num carbonato tão sólido 
quanto o calcáreo que a originou. 
Ca(OH)2 + CO2 ���� CaCO3 + H2O 
3.4 APLICAÇÃO DA CAL 
As principais aplicações da cal no Brasil são nas: 
• Indústrias: 
 
siderúrgicas - como carga de fabricação de aço nos fornos, como 
aglomerante, regulador de pH, também em tratamento de águas 
servidas, lubrificante para trefilagem de vergalhões de aço, 
dessulfurante das gusas, em refratários básicos de fornos de aço; 
celulose e papel - para regenerar a soda cáustica e para branquear as 
polpas de papel, junto com outros reagentes; 
açúcar - na remoção dos compostos fosfáticos, dos compostos 
orgânicos e no clareamento do açúcar; 
tintas - como pigmento e incorporante de tintas à base de cal; 
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29 
alumínio - como regeneradora da soda (total de 100 kg/t de alumina); 
 
diversas - de refratários, cerâmica, carbonato de cálcio precipitado, 
graxas, tijolos sílico-cal, petróleo, couro, etanol, metalurgia do cobre, 
produtos farmacêuticos e alimentícios. 
• Outros setores: 
tratamento de água - na correção do pH, no amolecimento, na 
esterilização, na coagulação do alume e dos sais metálicos, na remoção 
da sílica; 
estabilização de solos - como aglomerante e cimentante (na proporção 
de 5 a 8% em volume da combinação solo-cal); 
obtenção de argamassas de assentamento e de revestimento - como 
plastificante, retentor de água e de incorporação de agregados (com ou 
sem aditivos, em geral, nas proporções de 13 a 17% dos volumes); 
 
misturas asfálticas - como neutralizador de acidez e reforçador de 
propriedades físicas (em geral, 1% das misturas); 
fabricação de blocos construtivos - como agente aglomerante e 
cimentante (em geral, 5 a 7% do volume do bloco). 
usos diversos - precipitação do SOx dos gases resultantes da queima de 
combustíveis ricos em enxofre; corretivo de acidez de pastagens de 
solos agrícolas; sinalização de campos esportivos; proteção às árvores; 
desinfetantes de fossas; proteção a estábulos e galinheiros; retenção de 
água, CO2 e SOx. 
Na construção civil o uso da cal possui as seguintes vantagens: 
• No estado fresco, a cal propicia maior plasticidade à argamassa, 
permitindo melhor trabalhabilidade e, consequentemente, maior 
produtividade na execução do revestimento; 
• Outra propriedade no estado fresco é a retenção de água, importante no 
desempenho da argamassa, relativo ao sistema alvenaria/revestimento, 
por não permitir a sucção excessiva de água pela alvenaria; 
• No estado endurecido, a cal apresenta a capacidade de absorver 
deformações devido ao seu módulo de deformação. Esta propriedade é 
de extrema importância no desempenho da argamassa, que deve 
acompanhar as movimentações da estrutura. A cal possibilita a 
diminuição da retração gerando menor variação dimensional, além de 
carbonatar lentamente ao longo do tempo, tamponando eventuais 
fissuras ocorridas no endurecimento, no caso de argamassa mista. 
Todas estas propriedades permitem dizer que a qualidade da cal é 
absolutamente essencial para uma boa argamassa. 
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30 
Para o preparo de argamassas de cal, pode-se utilizar tanto a cal virgem 
quanto a cal hidratada. Em determinadas regiões do Brasil, a utilização da cal 
virgem para argamassas de assentamento e revestimento é bem intensa. Em 
uma primeira etapa, são misturadas a cal, areia fina e água. Essa mistura fica 
“descansando” por alguns dias, perde trabalhabilidade e depois é adicionada a 
uma pequena parte de cimento e mais água. 
Na realidade, portanto, ninguém usa cal virgem. Podemos comprar uma cal 
virgem e quando preparamos a argamassa, seja na obra ou em central, 
estamos hidratando a cal no exato momento da adição de areia e água. Esta 
reação libera muito calor e uma boa cal, bem calcinada, demora 
aproximadamente 48 horas para hidratar bem. 
Uma grande vantagem quando se compra a cal já hidratada no produtor é 
justamente a garantia de uma boa e completa hidratação. Além disso, a 
argamassa preparada com cal hidratada pode ser utilizada logo após a sua 
mistura. O que pode ocorrer, quando se faz a argamassa com a cal virgem, é 
fazer a aplicação na obra sem a completa hidratação. As conseqüências são 
trincas e quedas do material, com muito desperdício, pois a cal virgem ao se 
hidratar libera calor e se expande. 
Lembramos que, qualquer que seja o tipo de argamassa (mista, industrializada 
ou estabilizada), a escolha correta dos materiais componentes fará a diferença 
para se obter um produto final de boa qualidade. Em um país de grandes 
proporções como o Brasil, a regionalização é muito grande e a diversificação 
dos produtos determina as diversas práticas nas obras. Nesta questão das 
argamassas não poderia ser diferente. A cal não é disponível em todos os 
estados e o frete muitas vezes inviabiliza sua utilização. É mais um desafio que 
os profissionais da construção civil enfrentam, com muita criatividade e 
adaptação. 
Quando se emprega cal hidratada (em pó) é essencial deixar a argamassa 
descansar. Isto porque o hidróxido de cálcio na forma de cal hidratada 
apresenta-se na forma lamelar mal cristalizado, sendo necessário mantê-lo 
durante certo tempo sob condições de alta umidade para se obter um produto 
bem cristalizado, tão grande quanto possível, e que por isso desenvolva 
totalmente sua plasticidade. Assim sendo, para obtenção de argamassa com 
as melhores características, a pasta de cal hidratada deve ser preparada de 
modo que a mistura do produto com água alcance uma consistência pastosa e 
feita com pelo menos dezesseis a vinte e quatro horas antes do uso. 
3.5 QUALIFICAÇÃO DA CAL 
Para determinação da qualidade da cal, vários ensaios devem ser feitos. A fim 
de normalizar os procedimentos de ensaios, a ABNT estabelece diretrizes que 
são destacadas a seguir: 
• NBR 6453 - Cal virgem para construção civil – Requisitos; 
• NBR 7175 - Cal hidratada para argamassas; 
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31 
• NBR 9289 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da finura; 
• NBR 9205 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da 
estabilidade; 
• NBR 9206 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da 
plasticidade; 
• NBR 9206 - Cal hidratadapara argamassas - Determinação da 
capacidade de incorporação de areia no plastômero de Voss; 
• NBR 9290 - Cal hidratada para argamassas - Determinação de retenção 
de água; 
• NBR 6473 - Cal virgem e cal hidratada - Análise química; 
• Dentre outras. 
Os ensaios a serem realizados na cal são divididos nas seguintes categorias: 
3.5.1 ENSAIOS QUÍMICOS 
Esta categoria de ensaios tem por objetivo verificar a "pureza" da cal hidratada, 
avaliando o processo de fabricação do produto e a qualidade da sua matéria 
prima. Os ensaios químicos têm influência direta sobre o desempenho do 
produto. 
Além disso, a partir desses ensaios, pode-se verificar a existência de 
impurezas na matéria prima da cal hidratada. Quanto maior a porcentagem de 
impurezas, menor será a quantidade de cal que o consumidor estará 
efetivamente comprando. 
Nesta categoria, encaixam-se os seguintes ensaios: 
Anidrido Carbônico (CO2): 
O anidrido carbônico, ou gás carbônico, é liberado na queima das rochas que 
formarão a cal virgem. Se a rocha que deu origem à cal foi pouco "queimada", 
diminui o seu poder de "colar" na parede e de unir os outros constituintes da 
argamassa. 
Logo, neste ensaio "queima-se" a cal e verifica-se o quanto de gás carbônico 
foi liberado. 
Óxidos Não Hidratados: 
Este ensaio avalia a quantidade de cal virgem que não hidratou com a água. 
Quanto maior essa quantidade, menor a fração de cal hidratada efetivamente 
no produto final e, quanto menos cal hidratada, menor o poder de "colar" a 
argamassa terá. Esse ensaio também verifica se há possibilidade de ocorrer o 
surgimento de pequenas "bolhinhas" na parede, que podem surgir na 
argamassa depois de seca, resultantes da liberação de calor da hidratação da 
cal. 
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32 
Óxidos Totais: 
Quanto maior for a fração de impurezas presentes na amostra, menor será a 
fração de óxidos totais. Pode-se dizer então que este ensaio verifica a 
qualidade da matéria prima utilizada na fabricação da cal hidratada. 
3.5.2 ENSAIOS FÍSICOS: 
Os ensaios que pertencem a esta categoria verificam se a cal foi bem moída no 
processo de fabricação, se é econômica, se a argamassa desta cal é de boa 
trabalhabilidade e se a argamassa retém a água da mistura ou a perde para a 
alvenaria onde a argamassa foi assentada. 
Finura: 
Neste ensaio faz-se um peneiramento das amostras, em duas peneiras 
diferentes, e verifica-se quanto de material ficou retido em cada peneira. A 
norma especifica um valor máximo para estas quantidades, por que 
quantidades maiores do que as especificadas demonstram que a cal não foi 
bem moída. 
Plasticidade: 
Este ensaio avalia se a argamassa feita com a amostra de cal está bem 
trabalhável, ou seja, se tem uma boa plasticidade. Uma mistura com boa 
plasticidade permite uma maior qualidade no serviço, pois facilita o trabalho no 
manuseio da argamassa. 
Retenção de Água: 
A água utilizada na argamassa não deve ser, rapidamente, perdida para os 
tijolos ou para a estrutura de concreto onde esta argamassa foi aplicada, caso 
contrário, a argamassa poderá apresentar pequenas rachaduras, depois de 
seca, comprometendo a beleza da argamassa colocada na parede. Este ensaio 
avalia então a capacidade da cal reter água. 
Incorporação de Areia: 
A argamassa é constituída de areia, água e cal hidratada. Se for possível 
acrescentar mais areia na argamassa, sem prejudicar seu desempenho, mais 
econômica será a cal. Logo este teste verifica se a quantidade de areia 
incorporada na argamassa atende a um valor mínimo. 
Estabilidade: 
Este ensaio verifica a presença de substâncias expansivas na cal hidratada, ou 
seja, que têm a tendência de reagir depois que a argamassa já está colocada e 
seca na parede. Pode ocorrer então uma expansão de volume dos grãos da 
argamassa e descolamento de pedaços de argamassa da parede. 
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33 
É importante destacar que a cal hidratada pode ser classificada em três tipos: 
CH I, CH II e CH III. Todos os tipos têm que ser submetidos aos mesmos 
ensaios, mas as exigências de resultados melhores para a cal CH I são 
maiores do que para a CH II, que exigem mais do que para a CH III. Isto 
significa que se o consumidor quiser uma cal mais "pura" ele deve adquirir uma 
CH I, já que para ser definida desta maneira, seus resultados obedecem a 
limites acima dos exigidos para a CH III. O tipo CH II seria o meio termo. 
A informação do tipo de cal hidratada deve estar presente na embalagem do 
produto. 
A cal virgem é classificada em: 
• CV-E – cal virgem especial; 
• CV-C – cal virgem comum; 
• CV-P – cal virgem para pintura. 
A ABNT estabelece em sua norma NBR 6453 - Cal virgem para construção 
civil – Requisitos, limites para os índices químicos da cal virgem, conforme 
mostra a Figura 6, a seguir, e em sua norma NBR 7175 - Cal hidratada para 
argamassas, limites para os índices químicos e físicos da cal hidratada, como 
mostra a Figura 7, a seguir. 
 
Figura 6 – Exigências químicas para cal virgem, conforme NBR 6453 
 
 
 
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34 
 
 
Figura 7 – Exigências químicas e físicas para cal hidratada, pela NBR 7175 
 
 
A Tabela 6, a seguir, mostra algumas propriedades da cal virgem e da cal 
hidratada. 
 
 
Tabela 6 – Propriedades da cal virgem e da cal hidratada 
 
PROPRIEDADE 
 
CAL VIRGEM CAL HIDRATADA 
IMPUREZAS 
 
SiO2, Al2O3, Fe2O3, P2O5, S, ALCALIS, Mn, C, Cu, Ti, Ba, 
F, B, Zn, Pb 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA CaO ou CaO, MgO 
Ca(OH)2 ou 
Ca(OH)2 Mg(OH)2 
SISTEMA CRISTALINO CÚBICO HEXAGONAL 
POROSIDADE 18 a 48% - 
PESO ESPECÍFICO 3 a 3,6 g/cm3 2,3 a 2,9 g/cm3 
DENSIDADE APARENTE 880 a 960 kg/m3 400 a 640 kg/m3 
COEFICIENTE DE EXPANSÃO 138 x 10-7ºC 3,34 x 10-5ºC 
CONDUTIVIDADE TÉRMICA 0,0015 a 0,002 cal/cm/s/ºC - 
CALOR ESPECÍFICO 0,17 a 0,32 0,27 a 0,37 
CALOR DE FORMAÇÃO 151.900 a 143.750 cal/mol 8000 a 15.300 cal/mol 
SOLUBILIDADE - 1,33g CaO/l a 10ºC 
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA 3000 a 10.000 cm2/g 10.000 a 20.000 cm2/g 
 
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35 
3.6 CUIDADOS NO USO DA CAL 
O consumidor deve ficar atento à embalagem ou rotulagem dos produtos a 
serem comprados no mercado, de modo a se proteger da compra de produtos 
adulterados ou que não se destinam ao uso pretendido pelo consumidor. Caso 
a embalagem ou o rótulo do produto não contenha informações claras, sobre 
as características e finalidades de sua utilização, é melhor comprar outra marca 
que informe claramente qual o produto está sendo comercializado. Outras 
observações também podem proteger o consumidor, na compra da sua cal 
hidratada, tais como: 
• A designação "CAL HIDRATADA" deve estar bem visível na 
embalagem, na frente e no verso; 
• Atenção para produtos que denominam na embalagem "cal hidratada 
com adição" ou "cal hidratada com leucofilito" ou "cal pozolânica". Esses 
produtos não possuem norma da Associação Brasileira de Normas 
Técnicas - ABNT específica para realização de testes; 
• A embalagem deve conter a especificação do tipo de cal: se é do tipo 
CH I, CH II ou CH III, na frente e no verso do saco de cal; 
• A embalagem deve conter ainda o nome e a marca do fabricante, de 
forma clara. 
O mais comum dos problemas que afetam os trabalhadores na utilização de cal 
é relacionado ao manuseio da cal virgem (e, mais raramente da cal hidratada). 
Essa ocorrência é mais constante particularmente nas obras situadas em locais 
de clima quente, onde a transpiração do trabalhadorfornece a água que, 
com a cal virgem, provoca a reação de hidratação sobre a pele, com 
desprendimento de calor, provocando queimaduras inclusive graves sem 
falar no perigo para os olhos. 
Destaca-se a necessidade do uso correto e permanente dos EPI’s como 
medidas preventivas contra eventuais acidentes, com perda ou danos físicos 
e/ou materiais. 
As cales virgem e hidratada devem ter manuseio diferenciados pelo seu 
comportamento na presença da umidade do ar atmosférico e os diferentes 
níveis do efeito devido a contatos com operadores. Cabe-se ressaltar que na 
preparação de leite de cal, a agitação deve ser mecânica e constante, sendo 
que no caso da cal virgem, essa agitação deve ser mais vigorosa e num 
espaço de tempo maior, através de tanques de maior volume, no sentido de 
garantir o melhor nível de hidratação. 
Na estocagem da cal em silos – de secção circular, retangular, quadrada ou 
hexagonal – deve-se considerar: densidade da cal hidratada em 480 kg / m3 e 
da cal virgem em 880 kg / m3 e ângulo do cone de descarga superior a 60º. 
 
 
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36 
 3.7 OBTENÇÃO DO GESSO 
O gesso é conhecido há mais de 9000 anos. 
O gesso é uma substância, normalmente vendida na forma de um pó branco, 
produzida a partir do mineral gipsita (também denominada gesso), composto 
basicamente de sulfato de cálcio hidratado. 
É produzido através de um processo de esmagamento e calcinação do 
"gypsum" (rocha sedimentar), transformado em pó branco que misturado com 
água endurece rapidamente. 
Existem muitas variedades de gesso, cada uma adaptada a uma função de 
determinado trabalho. 
Seca em pouco tempo, adquirindo sua forma definitiva em 8 a 12 minutos, é 
usado também para fundir molduras, na modelagem e fixação de placas para 
forro. 
O gesso não é só bonito e barato, mas peças confeccionadas com este 
material apresentam bom isolamento térmico e acústico, além de manter 
equilibrada a umidade do ar em áreas fechadas, devido à sua facilidade em 
absorver água. 
O critério para utilização de um tipo de gesso é dependente de seu uso e, 
como conseqüência, das propriedades físicas que esta aplicação em particular 
irá exigir. 
Produção do Gesso 
O gesso é o produto da desidratação térmica da gipsita e sua posterior 
moagem. Em temperaturas relativamente baixas (150ºC - 140ºC), a gipsita 
perde parte de sua água de composição resultando no hemidrato. Na produção 
comercial, a desidratação resulta também na produção de anidrita. 
A produção do gesso se dá pela mineração e calcinação da gipsita, mineral 
natural produzido pela evaporação de mares. A Figura 8 mostra uma jazida de 
gipsita e as Figuras 9 e 10 mostram esquemas de produção. O minério de 
gesso (gipsita), formado entre 100 e 200 milhões de anos atrás, está presente 
em grande parte da superfície terrestre. Sua extração não gera resíduos 
tóxicos e requer pouca interferência na superfície. As fábricas de chapas de 
gesso e outros derivados da gipsita são instalações limpas, que somente 
liberam vapor d'água na atmosfera. 
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37 
 
Figura 8 – Jazida de gipsita da Mineração Campo Belo em Araripina - PE 
Alternativamente, o gesso pode ser produzido pela reciclagem do fosfogesso 
ou do gesso químico produzido pela desulfurização de chaminés de queima de 
carvão com cal hidratada. No Brasil nenhum destes processos alternativos é 
significativo. 
 
Figura 9 – Esquema da produção de gesso 
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38 
 
Figura 10 – Formas de obtenção do gesso 
3.8 REAÇÕES DO GESSO 
Reações de obtenção 
CaSO4.2H2O + calor (<200ºC) ���� 2CaSO4.0,5H2O + 3H2O 
 Gipsita hemidrato 
 
CaSO4.2H2O + calor (>200ºC) ���� CaSO4 + H2O 
 Gipsita anidrita 
 
2CaSO4.2H2O + calor (>1000ºC) ���� CaSO4 + CaO + SO3 + 4H2O 
 Gipsita gesso hidráulico 
 
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39 
Hidratação do gesso 
O gesso em contato com a água volta a se hidratar, retornando ao dihidrato, 
um sólido de estrutura cristalina. Esse endurecimento (cristalização) se dá 
através de núcleos que vão se expandindo. O tamanho dos cristais depende 
das impurezas do gesso, dos aditivos usados (geralmente controladores do 
tempo de pega) e das condições de cristalização. Em geral, um dihidrato com 
cristais grandes tem menor resistência mecânica que um com cristais menores. 
O endurecimento completo ocorre depois que o excesso de água evaporou, 
deixando os poros. A Figura 11 foi obtida por microscopia eletrônica de 
varredura. O tamanho dos cristais é de aproximadamente 15 µm.(micrometros). 
Após um pico de liberação da energia superficial devido à molhagem (pico que 
inicia no tempo 0 na linha azul, Figura 12), o gesso passa por um período de 
pequena atividade química. Durante este período a pasta mantém a sua 
trabalhabilidade. 
O processo de hidratação do gesso é muito rápido e se conclui em algumas 
horas. 
Pode-se resumir as reações no gesso da seguinte forma: 
• estágio 1 - mistura inicial do sulfato de cálcio hemidratado e da água; 
• estágio 2 - reação com a água começa e o precipitado de sulfato de 
cálcio dehidratado forma os núcleos de cristalização; 
• estágio 3 - pode-se observar o início do crescimento de cristais, a partir 
dos núcleos; 
• estágio 4 - os cristais de sulfato de cálcio dehidratado já estão bem 
crescidos. Para o crescimento destes cristais a mistura consome água, 
tornando-se viscosa; 
• estágio 5 - os cristais já se tocam e pode-se dizer que este é o momento 
de pega inicial. Na prática neste momento a mistura perde o brilho 
superficial devido à absorção d'água na formação do dehidratado; 
• estágio 6 - todos os cristais estão entrelaçados, formando um corpo 
sólido. 
3.9 QUALIFICAÇÕES DO GESSO 
3.9.1 Propriedades físico-químicas e mecânicas do gesso 
O gesso é um material branco fino que em contato com a água se hidrata, num 
processo exotérmico, formando um produto, não hidráulico e rijo. 
As propriedades específicas do gesso são: 
• elevada plasticidade da pasta; 
• pega e endurecimento rápido; 
• finura equivalente ao cimento; 
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40 
 
Figura 11 – Microscopia do gesso 
 
Figura 12 – Liberação de calor na hidratação do gesso 
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41 
• absorção e liberação de umidade ao ambiente; 
• alta solubilidade em água; 
• pequeno poder de retração na secagem e estabilidade volumétrica. 
Estas propriedades garantem desempenho satisfatório do gesso, quando 
utilizado como aglomerante na fabricação de pré-moldados ou aplicado como 
revestimento. 
A propriedade de absorver e liberar umidade ao ambiente confere aos 
revestimentos em gesso um elevado poder de equilíbrio higroscópico, além de 
funcionar como inibidor de propagação de chamas, liberando moléculas d’água 
quando em contato com o fogo, resiste até 120º C de temperatura. 
Por outro lado, devido à solubilidade dos produtos em gesso, a utilização 
destes fica restrito a ambientes interiores e onde não haja contato direto e 
constante com água (áreas molhadas). 
Para determinação da qualidade do gesso a ABNT estabelece normas de 
especificação e de ensaios, dentre elas destacam-se: 
• NBR 12127 – Gesso para construção – Determinação das propriedades 
físicas