3 ENG 121 APOSTILA 06 AGOSTO 2017 CONCRETO & ARGAMASSA

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USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 
 
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ENG 121 
 
 
 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II 
 
 
 
 
 
NOTAS DE AULAS 
 
 
 
• INTRODUÇÃO – QUALIDADE 
• AGREGADOS 
• ÁGUA 
• ADITIVOS 
• AGLOMERANTES 
• CIMENTO PORTLAND 
• CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND 
• ARGAMASSA 
 
AGOSTO, 2017 
Versão VR 12 
UCSAL – UNIVERSIDADE CATÓLICA DO SALVADOR 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 2 
IMPORTÂNCIA DA DISCIPLINA 
 
� Conhecimento das características, propriedades, 
limitações, vantagens e desvantagens, usos, locais 
de exposição de diversos materiais utilizados na 
construção civil; 
 
� Solidez, durabilidade, custo, acabamento da obra 
dependem da qualidade dos materiais; 
 
� Conhecimento do controle da qualidade, realização 
de ensaios, analise e aceitação; 
 
� Qualificação dos materiais destinados a concreto, 
bem como sua produção. 
 
 
OBJETIVO DA DISCIPLINA 
 
Conscientizar os alunos do Curso de Engenharia Civil 
sobre a importância do conhecimento técnico-
científico dos materiais de construção, 
especificamente na área de tecnologia de concreto e 
da utilização das respectivas normas técnicas. Tornar 
o aluno capaz de realizar dosagens e ensaios de 
concreto e interpretar seus resultados. 
 
A disciplina é de caráter teórico-prático e visa, através 
de aulas expositivas, exercícios, ensaios de 
laboratório e realização de trabalho prático, em 
equipe, colocar o aluno em contato com a prática da 
construção civil e com a produção de concreto em 
laboratório. 
 
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INTRODUÇÃO: QUALIDADE, CONTROLE E GARANTIA 
 
CONTROLE DE QUALIDADE ANOS 
UM LUXO 50 -60 
UMA DESPESA 60 - 70 
UM ARGUMENTO DE VENDA 70 - 80 
UMA FONTE DE LUCRO 80 - 90 
UMA QUESTAO DE SOBREVIVÊNCIA 90 
 
 
QUALIDADE - Conceitos Básicos 
 
"ADEQUAÇÃO AO USO" - J. M. JURAM 
"CONFORMIDADE AOS REQUISITOS" - EDWARD DEMING 
"CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO OU SERVIÇO QUE SATISFAZEM ÀS 
NECESSIDADES DO USUÁRIO E GERAM 
 SATISFAÇÃO" - KAORU ISHIKAWA 
 
QUALIDADE - é o produto, o processo, ou o serviço estar adequado a uma 
finalidade. 
DEVE SATISFAZER AO USUÁRIO 
 
CONTROLE - é o conjunto de atividades técnicas e planejadas, para alcançar uma 
meta e assegurar um nível pré-determinado de qualidade. 
 
GARANTIA - é o conjunto de atividades planejadas, que levando em conta os fatores 
técnicos e humanos, se implementam através de sistemáticas de treinamento, 
motivação e controle de todas as etapas do processo. 
 
CONTROLE TOTAL DA QUALDADE 
 
PADRÃO OU NÍVEL - está associado a definição de qualidade. 
 
O PRODUTO, PROCESSO OU SERVIÇO PODE ATENDER À MESMA FUNÇÃO 
ATRAVÉS DE PADRÕES DISTINTOS. 
 
A preocupação com a qualidade de serviços, materiais e equipamentos na 
construção civil tem como principais objetivos: 
 
• Execução de obras com durabilidade compatíveis com a finalidade do 
projeto; 
 
• Redução do custo final e das despesas com manutenção; 
 
• Atendimento às expectativas do empreendedor, projetista, construtor e 
usuário. 
 
 
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"ADEQUAÇÃO AO USO" NA CONSTRUÇÃO CIVIL, PODE SER 
ENTENDIDA COMO: 
 
• Ter resistência estrutural adequada; 
• Ser funcional; 
• Possuir as condições ideais de habitabilidade; 
• Ter vida útil elevada (ser durável); 
• Possuir baixo custo de operação e manutenção; 
• Ter preço acessível. 
 
CONTROLE 
DA 
QUALIDADE 
· PLANEJAMENTO atender as normas gerais de desempenho, 
código de obras e regulamento 
· PROJETO 
atender às normas específicas de 
desempenho, as normas e documentos 
prescritos. 
· MATERIAIS produzir e receber de acordo o 
especificado. 
· EXECUÇÃO atender ao projeto e ao especificado 
· USO assegurar a adequada utilização e 
manutenção do produto 
 
Itens contemplados na disciplina Materiais de Construção ENG 446 
 
• Conhecimento das características, propriedades, limitações, vantagens e desvantagens, 
usos, locais de exposição de diversos materiais utilizados na construção civil; 
• Solidez, durabilidade, custo, acabamento da obra dependem da qualidade dos materiais; 
• Conhecimento do controle da qualidade, realização de ensaios, análise e aceitação; 
• Qualificação dos materiais destinados a concreto, bem como sua produção. 
 
Obs.: o conteúdo desta disciplina estará contido nas NORMAS, nacionais ou 
estrangeiras, e na bibliografia apresentada. 
 
 
PROPRIEDADES DOS CORPOS SÓLIDOS 
 
• DUREZA 
• TENACIDADE 
• MALEABILIDADE 
• DUCTILIDADE 
• DURABILIDADE 
• DESGASTE 
• ELASTICIDADE 
• FLUÊNCIA 
 
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DUREZA = resistência da superfície dos materiais à penetração; 
 
TENACIDADE = resistência que opõem ao choque ou percussão, medida da energia 
necessária para romper o material; 
 
MALEABILIDADE = capacidade que tem os corpos de se transformarem em lâminas, 
sem se romperem; 
 
DUCTILIDADE = propriedade que apresentam os corpos de se transformarem em fios, 
esticar, distender, sem se romper; 
 
DURABILIDADE = capacidade que tem os corpos de permanecerem inalterados com o 
tempo; 
 
DESGASTE = perda de qualidade ou de dimensões com uso contínuo; 
 
ELASTICIDADE = propriedade que apresentam certos corpos de retornar a sua forma 
primitiva ao cessar a ação que nele produziu uma deformação; 
 
FLUÊNCIA = deformação lenta de um corpo submetido a uma tensão constante. 
 
ESFORÇOS MECÂNICOS 
 
 
 
• COMPRESSÃO •••• TORÇÃO 
 
 
• TRAÇÃO 
 
 
•••• CISALHAMENTO • FLEXÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NORMALIZAÇÃO/NORMATIZAÇÃO 
 
NORMALIZAR - estabelecer códigos técnicos para permitir melhor entendimento 
entre comunidade cientifica, produtora, vendedora e cliente. 
 
As normas técnicas formam a base sobre a qual se estruturam e se operacionalizam os 
programas de controle da qualidade, certificação de conformidade e garantia da 
qualidade. São previstas revisões a cada 5 anos. 
 
Por meio da aplicação das Normas Técnicas, os produtos agregam mais 
segurança e reconhecimento no mercado, pois se fornece uma melhor 
qualidade, segurança e uniformidade, sem considerar a garantia de atuação do 
profissional. 
 
TIPOS DE NORMAS 
 
ESPECIFICAÇÕES - Fixam condições que os materiais devem satisfazer. 
MÉTODOS - Fixam os procedimentos na execução de ensaios. 
NORMAS - Fixam os procedimentos na execução de serviços ou obras. 
PADRONIZAÇÕES - Estabelecem as dimensões para os materiais ou produtos. 
TERMINOLOGIA – Estabelecem e determinam a nomenclatura técnica. 
 
PRINCIPAIS ENTIDADES 
 
• COPANT - Comissão Panamericana de Normas Técnicas 
• CEB - Comité Européen du Beton 
• ISO - Internacional Standartization Organization 
• RILEM - Reunion Internationale des Laboratoires d'Essais et des recherches 
sur les Materiaux et les structures 
• IBRACON – Instituto Brasileiro do Concreto 
• ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland 
• DNIT – Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes 
 
ENTIDADES NORMALIZADORAS INTERNACIONAIS 
 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
EUROCODE – Código Europeu de normas técnicas 
AASHO - American Society of State Highway OfficialsMaterials 
AFNOR - Association Française de Nomalization 
ASTM - American Society for Testing Materials 
BS - British Standard 
DIN - Deutsch Industrie Normen 
 
O processo de elaboração de uma Norma Brasileira se inicia com uma demanda da 
sociedade, pelo setor envolvido ou mesmo dos organismos regulamentadores. 
 
A pertinência do pedido e da demanda é analisada pela ABNT. Se tiver mérito, será 
levada ao Comitê Técnico do setor para inserção no Plano de Normalização Setorial 
(PNS) da Comissão de estudo pertinente. Caso contrário, será criada uma Comissão 
de Estudo Especial (ABNT/CEE). 
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Em ambos os casos há uma grande preocupação da ABNT em disseminar a todos os 
envolvidos, para que haja uma participação bastante representativa para elaboração da 
norma. 
 
As Comissões de Estudo devem discutir e chegar ao consenso para elaborar o projeto 
de Norma. De posse do Projeto de Norma, a ABNT o submete a consulta 
nacional como forma de dar oportunidade a todas as partes envolvidas de examinar e 
de emitir sua consideração. 
 
Passado o tempo necessário para Consulta Nacional, a Comissão de Estudo realiza 
uma reunião para análise da pertinência ou não das considerações recebidas. Não 
havendo impedimento, o Projeto é encaminhado para homologação pela ABNT, onde 
recebe a sigla ABNT NBR e seu número respectivo. A seguir a Norma é colocada no 
acervo de Normas Brasileiras. 
 
De posse do texto normativo, a ABNT submete o mesmo à Consulta Nacional, como 
forma de dar oportunidade à sociedade de examinar e emitir suas considerações. 
 
Decorrido o tempo necessário para a Consulta Nacional, se realiza uma última reunião 
para análise da pertinência ou não das considerações recebidas. Não havendo 
impedimento, o texto será levado à homologação pela ABNT, onde recebe a sigla 
ABNT NBR e seu número respectivo. A seguir é colocada no acervo de Normas 
Brasileiras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I – AGREGADOS 
 
Materiais granulosos, preferencialmente inertes, com dimensões e propriedades 
variáveis, que podem ser selecionados adequadamente à obra de engenharia que se 
pretende executar. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Os agregados caracterizam-se como os materiais granulares, geralmente inertes, que 
compõem as argamassas e concreto, cujas partículas abrangem dimensões desde 100 
µm até 100 mm. Seu estudo torna-se importante na medida em que seu volume 
constitui 70 a 75% do volume do concreto. 
 
Durante muito tempo, os pesquisadores afirmaram que os agregados não tinham 
participação na resistência do concreto. Naquela época, os estudos realizados com os 
agregados em utilização, de boa qualidade, confirmaram este fato. Desde Feret em 
1896, até Abrams em 1923, esta afirmativa era verdadeira, desde que o agregado 
fosse mais resistente que o concreto, o que, realmente, ocorria com os materiais 
tradicionalmente empregados. Com o desaparecimento dos bons materiais e a 
necessidade de construção em locais distantes, com agregados de outra natureza, os 
problemas começaram a aparecer, exigindo dos tecnologistas e a necessidade de 
seleção e escolha dos agregados. 
 
Os primeiros ensaios foram de natureza física, principalmente os relacionados com a 
resistência e a forma do grão, além dos já conhecidos como granulometria, presença 
de impurezas (lodo, matéria orgânica, argila, carvão, mica, entre outros). De 1940 para 
cá, surgiram os ensaios de natureza química e estrutural, haja vista a possibilidade de 
reações químicas e de colagem entre o inerte e o cimento; as primeiras davam origem 
a expansões destrutivas no concreto e as segundas, a melhoria de suas propriedades 
mecânicas. 
 
As propriedades que hoje se exigem dos agregados são de natureza geométrica, física 
e química, a saber: 
 
a) Forma adequada e dimensões proporcionadas. 
 
b) Resistência adequada aos esforços atuantes. 
 
c) Propriedades térmicas compatíveis. 
 
d) Adequadas propriedades químicas, relativas ao aglomerante e ao meio. 
 
e) Ausência de substâncias prejudiciais. 
 
Para verificar essas propriedades, diversos ensaios são normalizados, cujos resultados 
podem ser qualitativos ou quantitativos. Uma boa indicação que se pode obter sobre a 
qualidade de um agregado é a observação do comportamento do concreto ao longo do 
tempo. 
 
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A Especificação Brasileira que trata dos requisitos aos quais os agregados devem 
satisfazer para uso no concreto é a NBR 7211 (EB-4 da ABNT), que será apresentada 
mais adiante. 
 
A análise petrográfica da rocha de origem visando seu uso na fabricação de agregados 
para concreto é feita de acordo com a ABNT NBR 7389 - Apreciação petrográfica de 
materiais naturais para utilização como agregado em concreto. 
 
2. USO 
 
• LASTRO DE VIAS FÉRREAS 
• BASES DE CALÇAMENTO 
• RODOVIAS Adicionamento ao Solo 
Revestimento Betuminoso 
 
• ARGAMASSAS E CONCRETOS 
 
3. FUNÇÃO DOS AGREGADOS 
 
• Econômica - material de menor custo que o cimento 
• Técnica - maior estabilidade dimensional 
- maior durabilidade 
• Estética - aspectos estéticos, visuais 
 
3.1 ECONÔMICA 
 
� Aquisição 
 
• Obtenção industrial (Custo) 
• Transporte 
 
� Utilização 
 
• Aplicação 
• Conservação 
 
 3.2 TÉCNICA 
 
• Resistência (qualidade) 
• Trabalhabilidade 
• Durabilidade 
 
3.3. ESTÉTICA – aplicação contemplando aspectos de acabamento, beleza e menor 
custo 
 
A verificação da qualidade (condição técnica) é feita através de 
ENSAIOS. 
 
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4 - CLASSIFICAÇÃO 
 
4.1 QUANTO À ORIGEM 
 
4.1.1 Naturais - já são encontrados na natureza sob forma de agregado (areia natural, 
pedregulho, pedra pome, etc. ) 
4.1.2 Artificiais - necessitam de um trabalho de beneficiamento (areia artificial, brita, 
escória de alto forno, argila expandida, etc.) 
 
4.2 QUANTO ÀS DIMENSÕES 
 
4.2.1 Miúdos: Agregados cujos grãos passam na peneira com abertura de malha de 
4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm, 
em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com 
peneiras definidas pela ABNT NBR ISO 3310-1 (areia natural, pedrisco, 
etc.) 
 
4.2.2 Graúdos: Agregados cujos grãos passam na peneira com abertura de malha de 
75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, 
em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com 
peneiras definidas pela ABNT NBR ISO 3310-1 (brita, pedregulho, etc.) 
 
4.3 QUANTO À MASSA ESPECÍFICA 
 
4.3.1 Leves ( < 2.000 kg/m3) = pedras pomes, argila expandida, vermiculita 
4.3.2 Normais (2.000 a 2.800 kg/m3) = areias quartzosas, seixos, britas de granito, 
gnaisses, etc 
4.3.3 Pesados ( > 2.800 Mg/m3) = barita, limonita, magnetita, hematita etc. 
 
5 – OBTENÇÃO 
 
5.1 Agregados naturais - areias e pedregulhos 
 
Extração direta - lavagem e seleção (beneficiamento) 
 
Classificação de jazidas de agregados naturais 
 
- Residuais - decomposição da rocha matriz, boa granulometria, porém muitas 
impurezas. 
 
- Eólicas - transporte pelos ventos - depósitos de material muito fino, grande pureza 
 
- Aluviais - marítimos - ruins 
 fluviais - os melhores 
 
Quanto ao tipo de jazida: 
 
- Bancos - acima do leito do terreno 
- Minas - subterrâneas 
- Jazida de rio - leito dos rios ou margens 
- Jazida de mar - praias ou fundo do mar 
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A extração dos agregados naturais exige cuidados para a obtenção de materiais de 
qualidade que depende dotipo de jazida. Nas jazidas residuais tipo “banco”, como é o 
caso das jazidas da região Metropolitana de Salvador, a extração se faz verticalmente 
no talude aberto no banco, para que os grãos mais finos da superfície misturem-se com 
os mais grossos das camadas mais profundas. Nessas jazidas, é necessário expurgar, 
previamente, a capa superficial onde se desenvolvem as raízes da vegetação. Nas 
jazidas de rio constata-se uma deposição seletiva de grãos segundo seu peso no leito 
ou margens, em função da variação da velocidade da correnteza - quando a velocidade 
da água diminui onde o rio se alarga ou encontra outro de menor velocidade, ocorre, 
inicialmente, a deposição dos grãos mais grossos e, posteriormente, dos grãos mais 
finos. Assim sendo, a extração é feita buscando-se a remoção das partidas de grãos 
por faixas longitudinais para posterior mistura. 
 
5.2 AGREGADOS ARTIFICIAIS – areias, pedrisco, brita 
 
Os agregados artificiais mais comuns são as britas obtidas do fracionamento da rocha 
matriz, de acordo com as etapas abaixo indicadas realizadas nas Centrais de Britagem. 
 
� Extração da rocha (explosivos) - obtenção de blocos de pedra 
� Fragmentação secundária - redução do tamanho dos blocos maiores para 
possibilitar a entrada nos britadores primários 
� Transporte para a central de britagem (caminhões caçambas) 
� Britagem primária e secundária 
� Escolha dos britadores em função do tipo de rocha e da qualidade desejada para o 
material acabado (forma e tamanho) 
� Tipos de britadores 
a) de movimento alternativo (mandíbulas) 
• simples efeito 
• duplo efeito 
b) de movimento contínuo 
• giratórios 
• de rolos 
c) de martelos, bolas ou barras 
 
� Transporte entre britadores - correias transportadoras 
 
� Peneiramento - classificação dos diversos tipos de brita 
 
� Peneiras circulares ou planas normalizadas 
 
� Lavagem - remoção do pó de pedra aderente, principalmente nas épocas de chuva. 
 
� Estocagem seletiva por tipo de material. 
 
Nota: Dos britadores acima indicados, os de mandíbulas são bastantes 
empregados como britador primário, face ao seu baixo custo de manutenção, 
enquanto que para a britagem secundária, são mais utilizados os giratórios, pois 
fornecem britas com formas mais adequadas para uso no concreto e 
pavimentação, especialmente se a rocha tem planos preferenciais de clivagem. 
 
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6 - AGREGADOS PARA CONCRETO 
 
As características relativas aos agregados miúdos e graúdos e seus respectivos limites 
constam da ABNT NBR – 7211:2005 – Agregados para concreto 
 
DADOS OBTIDOS DA NORMA ABNT NM 7211:2005 
 
6.1 Definições 
 
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições das ABNT NBR NM 66 e ABNT 
NBR 9935, e as seguintes: 
 
- Agregado miúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha 
de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm, em ensaio 
realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT 
NBR NM ISO 3310-1. 
 
- Agregado graúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de 
malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em 
ensaio realizado de acordo com ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela 
ABNT NBH NM ISO 3310-1. 
 
- Dimensão máxima característica: Grandeza associada à distribuição granulométrica 
do agregado, correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira 
da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem 
retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. 
 
- Módulo de finura: Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um 
agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. 
 
- Agregado total: Agregado resultante de britagem de rochas cujo beneficiamento 
resulta numa distribuição granulométrica constituída por agregados miúdos ou por 
mistura intencional de agregados britados e areia natural ou britada, possibilitando o 
ajuste da curva granulométrica em função das características do agregado e do 
concreto a ser preparado com esse material. Os limites dessa norma, referentes ao 
agregado total, devem atender aos critérios de ponderabilidade em massa entre os 
agregados graúdos e miúdos que o compõe. 
 
6.2 Requisitos Gerais 
 
Os agregados devem ser compostos por grãos de minerais duros, compactos, estáveis, 
duráveis e limpos, e não devem conter substâncias de natureza e em quantidade que 
possam afetar a hidratação e o endurecimento do cimento, a proteção da armadura 
contra a corrosão, a durabilidade ou, quando for requerido, o aspecto visual externo do 
concreto. O exame petrográfico realizado de acordo com a ABNT NBR 7389 e 
interpretado por profissional capacitado, fornece alguns dos subsídios necessários para 
o cumprimento destas condições. Para outras características, ver seções 5 e 6 da 
referida norma. 
 
Os agregados devem ser fornecidos ao consumidor em lotes cujas unidades parciais 
de transporte devem ser individualizados, mediante uma guia de remessa na qual 
constem pelo menos os seguintes dados: 
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- nome do produtor; 
- proveniência do material; 
- identificação da classificação granulométrica de acordo com o indicado em 5.1 e 
6.1 da norma; 
- massa do material ou seu volume aparente; 
- data do fornecimento. 
 
Agregado miúdo 
 
A amostra representativa de um lote de agregado miúdo, coletada de acordo com a 
ABNT NBR NM 26 e reduzida para ensaio de acordo com a ABNT NBR NM 27, devem 
satisfazer os requisitos prescritos de 5.1 a 5.3. 
 
Quando o agregado miúdo for composto ou proveniente de duas ou mais origens, os 
requisitos desta Norma devem ser considerados proporcionalmente à presença de 
cada um deles na mistura. 
 
� Granulometria 
 
Distribuição granulométrica 
 
A distribuição granulométrica, determinada segundo a ABNT NBR NM 248, deve 
atender aos limites estabelecidos na tabela 2. Podem ser utilizados como agregado 
miúdo para concreto materiais com distribuição granulométrica diferentes das zonas 
estabelecidas na tabela 2, desde que estudos prévios de dosagem comprovem sua 
aplicabilidade. 
 
Tabela 2 – Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo 
 
Peneira com 
abertura de malha 
(ABNT NBR NM ISO 
3310-1) 
Porcentagem, em massa, retida acumulada 
Limites inferiores Limites superiores 
Zona utilizável Zona ótima Zona ótima Zona utilizável 
9,5 mm 0 0 0 0 
6,3 mm 0 0 0 7 
4,75 mm 0 0 5 10 
2,36 mm 0 10 20 25 
1,18 mm 5 20 30 50 
600 µm 15 35 55 70 
300 µm 50 65 85 95 
150 µm 85 90 95 100 
NOTAS 
1. O módulo de finura da zona ótima varia de 2,20 a 2,90. 
2. O módulo de finura da zona utilizável inferior varia de 1,55 a 2,20. 
3. O módulo de finura da zona utilizável superior varia de 2,90 a 3,50. 
 
 
� Substâncias nocivas 
 
A quantidade de substâncias nocivas não deve exceder aos limites máximos em 
porcentagem estabelecidos na tabela 3 com relação à massa do material. 
 
 
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Tabela 3 – Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado miúdo em 
relação à massa do material 
 
Determinação Método de ensaio 
Quantidade máxima 
relativa à massa de 
agregado miúdo% 
Torrões de argila e 
materiais friáveis ABNT NBR 7218 3,0 
 
Materiais carbonosos 1) 
 
ASTM C123 Concreto aparente 0,5 
 Concreto não aparente 1,0 
Material fino que passa 
através da peneira 75 µm 
por lavagem (material 
pulverulento) 
 
ABNT NBR NM 46 
Concreto submetido a 
desgaste superficial 
 
3,0 
 
Concretos protegidos do 
desgaste superficial 5,0 
 
 
Impurezas orgânicas 2) 
 
ABNT NBR NM 49 
Asolução obtida no 
ensaio deve ser mais 
clara do que a solução-
padrão 
 ABNT NBR 7221 
Diferença máxima aceitável 
entre os resultados de 
resistência à compressão 
comparativos 
10% 
1)
 Quando não for detectada a presença de materiais carbonosos durante a apreciação petrográfica, 
pode-se prescindir do ensaio de qualificação dos materiais carbonosos (ASTM C 123). 
2)
 Quando a coloração da solução obtida no ensaio for mais escura do que a solução-padrão, a utilização 
do agregado miúdo deve ser estabelecida pelo ensaio previsto na ABNT NBR 7221. 
 
Quando o material fino que passa através da peneira 75 µµµµm por lavagem, conforme 
procedimento de ensaio estabelecido na ABNT NBR NM 46, for constituído totalmente de 
grãos gerados durante a britagem de rochas, os valores constantes na tabela 3 podem 
ter seus limites alterados de 3% para 10% (para concreto submetido a desgaste 
superficial) e de 5% para 12% (para concreto protegido do desgaste superficial), desde 
que seja possível comprovar, por apreciação petrográfica realizada de acordo com a 
ABNT NBR 7387, que os grãos constituintes não interferem nas propriedades do 
concreto. São exemplos de materiais inadequados os materiais micáceos, ferruginosos e 
argilo-minerais expansivos. Para agregado total, ver 3.6 e nota 3 da tabela 7. 
 
a) Impurezas minerais 
 
Podem prejudicar a aderência da pasta aos grãos com diminuição da resistência. 
 
� Materiais pulverulentos: 
 
Devido a elevada superfície específica afetam a consistência, influindo na 
resistência do concreto. 
 
 
 Partículas com diâmetro < 0,075 mm 
 
Método de ensaio: ABNT NBR NM 46 - Especificação : NRR 721 I EB- 4 
 
 
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� Argila em torrões: 
 
Podem prejudicar a consistência e a aderência da pasta aos grãos com diminuição 
da resistência. 
 
Método de ensaio: NBR 7218 MB - 8 - Especificação: NBR 7211 EB - 4 
 
b) Impurezas Orgânicas 
 
Podem retardar a pega e diminuir a resistência 
 
Método de ensaio : ABNT NBR NM 49 e NBR 7221 
 
ABNT NBR NM 49 - Avaliação das impurezas orgânicas (ensaio comparativo de cor) 
 
 
Solução de Na OH a 3 % Solução Padrão: 
Solução de Ácido tânico a 2% 
NaOH = 30g Ácido Tânico = 2g 
Água destilada = 970g Álcool a 95º = 10ml 
Amostra de areia = 200g Água destilada = 90ml 
 
Solução de NaOH = 100 ml Preparo da mistura: 
 Solução ácido tânico = 3ml 
 Solução de NaOH = 97ml 
 
RESULTADO ESPERADO: 
 
Comparação das cores entre as soluções preparadas e a solução obtida no ensaio 
deve ser mais clara de que a solução-padrão. 
 
� Durabilidade 
 
Em agregados provenientes de regiões litorâneas, ou extraídos de águas salobras ou 
ainda quando houver suspeita de contaminação natural (regiões onde ocorrem sulfatos 
naturais como a gipsita) ou industrial (água do lençol freático contaminada por 
efluentes industriais), os teores de cloretos e sulfatos não devem exceder os limites 
estabelecidos na tabela 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 4 – Limites máximos para a expansão devida à reação álcali-agregado e teores de 
cloretos e sulfatos presentes nos agregados. 
Determinação Método de ensino Limites 
Reatividade álcali-agregado 
 
ASTM C 1260 
Expansão máxima de 0,10% aos 14 dias de cura 
agressiva 
ABNT NBR 97731) Expansão máxima de 0,05% aos três meses Expansão máxima de 0,10% aos seis meses 
Teor de cloretos2) (CL-) ABNT NBR 9917 ABNT NBR 148323) 
< 0,2% concreto simples 
< 0,1% concreto armado 
< 0,01% concreto protegido 
Teor de Sulfatos4) (SO42-) ABNT NBR 9917 <0,1% 
1)
 Ensaio facultativo, nos termos de 5.3.2. 
2)
 Agregados que excedem os limites estabelecidos para cloretos podem ser utilizados em concreto, desde que o teor 
trazido ao concreto por todos os seus componentes (água, agregados, cimento, adições e aditivos químicos), 
verificado por ensaio realizado pelo método ABNT NBR 14832 (determinação no concreto) ou ASTM C 1218, não 
exceda os seguintes limites, dados em porcentagem sobre a massa de cimento: 
- concreto protendido = 0,06%; 
- concreto armado exposto a cloretos nas condições de serviço da estrutura = 0,15%; 
-concreto armado em condições de exposição não severas (seco ou protegido da umidade nas condições de 
serviço da estrutura) = 0,40%; 
- Outros tipos de construção com concreto armado = 0,30%. 
3)
 O método da ABNT NBR 14832 estabelece como determinar o teor de cloretos em clínquer e cimento Porland. 
Neste caso específico, o método pode ser utilizado para ensaio de agregados. 
4)
 Agregados que excedem o limite estabelecido para sulfatos podem ser utilizados em concreto, desde que o teor 
total trazido ao concreto por todos os seus componentes (água, agregados, cimento, adições e aditivos químicos) 
não exceda 0,2% ou que fiquem comprovado o uso no concreto de cimento Portland resistente a sulfatos 
conforme a ABNT NBR 5737. 
 
Agregado graúdo 
 
A distribuição granulométrica, determinada segundo a ABNT NBR NM 248, deve 
atender aos limites indicados para o agregado graúdo constantes na tabela 6. 
 
Tabela 6 – Limites da composição granulométrica de agregado graúdo 
 
 
Peneira com abertura de 
malha 
(ABNT NBR NM ISO 3310-1) 
Porcentagem, em massa, retida acumulada 
Zona granulométrica d/D 1) 
4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75 
75 mm - - - - 0 -5 
63 mm - - - - 5 – 30 
50 mm - - - 0 – 5 75 – 100 
37,5 mm - - - 5 – 30 90 – 100 
31,5 mm - - 0 – 5 75 – 100 95 – 100 
25 mm - 0 – 5 5 – 252) 87 – 100 - 
19 mm - 2 – 152) 652) – 95 95 – 100 - 
12,5 mm 0 - 5 402) – 652) 92 - 100 - - 
9,5 mm 2 - 15²) 802) - 100 95 - 100 - - 
6,3 mm 40
2)
 - 
652) 92 - 100 - - - 
4,75 mm 802) - 100 95 - 100 - - - 
2,36 mm 95 - 100 - - - - 
 
1)
 Zona granulométrica correspondente à maior (D) dimensões do agregado graúdo. 
2)
 Em cada zona granulométrica deve ser aceita uma variação de no máximo cinco unidades percentuais 
em apenas um dos limites marcados com 2). Essa variação pode também estar distribuída em vários 
desses limites. 
 
 
 
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� Forma dos grãos 
 
� Influi na consistência dos concretos. 
� Problemas relacionados com a superfície específica . 
� Pode influir na resistência do concreto. 
 
De maneira geral, os Grãos angulosos são obtidos através dos agregados britados, 
enquanto que ao Grãos arredondados são obtidos através dos agregados naturais. 
 
Formas de avaliação deste parâmetro: 
 
a) Índice de forma 
 
O índice de forma dos grãos do agregado não deve ser superior a 3, quando 
determinado de acordo com a ABNT NBR 7809. 
 
c - comprimento de um grão - Maior dimensão 
possível de ser medida e define a direção do 
comprimento 
e - espessura de um grão - Menor distância possível entre planos paralelos entre si e à 
direção do comprimento do grão, que o tangenciam. 
 
IF = c/e 
b) Coeficiente volumétrico cv = Vg : Ve 
Vg - Volume do grão 
Ve - Volume da esfera que circunscreve o grão 
 
� Desgaste 
 
O índice de desgaste por abrasão “Los Angeles”, determina segundo a ABNT NBR NM 
51, deve ser inferior a 50%, em massa, do material. 
 
� Durabilidade 
 
Aplicam-se os requisitos estabelecidos em 5.3 para agregados analisados 
individualmente e para agregado total definido em 3.6. 
 
� Ensaios especiais 
 
Em determinadas regiões ou para concretos com determinados requisitos específicos, 
pode ser necessária a exigência, por parte do consumidor, de prescrições especiais 
adicionais, ficandoa seu critério limites e os métodos de ensaio. Algumas destas 
prescrições ou os métodos para sua determinação são exemplificados na tabela 8. 
 
 
A seguir a Tabela 7 apresenta os limites máximos aceitáveis de substâncias 
nocivas ao agregado graúdo com relação à massa de material 
 
 
 
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Tabela 7 – Limites máximos aceitáveis de substâncias nocivas no agregado graúdo com relação à 
massa de material 
 
Determinação Método de ensaio Quantidade máxima relativa à 
massa de agregado graúdo % 
Torrões de argila e materiais 
friáveis ABNT NBR 7218 
Concreto aparente 1,0 
Concreto sujeito a 
desgaste superficial 2,0 
Outros concretos 3,0 
Materiais carbonosos1) ASTM C 123 Concreto aparente 0,5 Concreto não aparente 1,0 
Material fino que passa 
através da peneira 75 µm por 
lavagem material 
pulverulento)2), 3) 
ABNT NBR NM 46 1,0 
1)
 Quando não for detectado a presença de materiais carbonosos durante a apreciação petrográfica, pode-
se prescindir do ensaio de quantificação dos materiais carbonosos (ASTM C 123). 
2)
 Para agregados produzidos a partir de rochas com absorção de água inferior a 1%, determinados 
conforme a ABNT NBR NM 53, o limite de material fino pode ser alterado de 1% para 2%. 
3)
 Para agregado total, definido conforme 3.6, o limite de material fino pode ser composto até 6,5%, desde 
que seja possível comprovar, por apreciação petrográfica, realizada de acordo com a ABNT NBR 7389, 
que os grãos constituintas não interferem nas propriedades do concreto. São exemplos de materiais 
inadequados os materiais micáceos, ferruginosos e argilo-minerais expansivos. 
 
Tabela 8 – Ensaios especiais para agregado graúdo 
 
Determinação Método de ensaio 
Propriedades 
físicas 
Massas específicas absoluta e aparente e absorção de água ABNT NBR NM 53 
Ciclagem natural ABNT NBR 12695 
Ciclagem artificial água - estufa ABNT NBR 12696 
Ciclagem com etilenoglicol ABNT NBR 12697 
Teor de partículas leves ABNT NBR 9936 
Umidade total ABNT NBR 9939 
Propriedades 
mecânicas 
Módulo de deformação estático e coeficiente de Poisson de rochas ABNT NBR 10341 
Resistência ao esmagamento ABNT NBR 9938 
Desgaste por abrasão ABNT NBR 12042 
Resistência à compressão de rocha ABNT NBR 6953 
 
As informações a seguir não fazem parte do texto da ABNT NBR 7211:2005, porém, 
visam fornecer detalhes sobre alguns ensaios e suas justificativas objetivando o 
emprego dos agregados na fabricação dos concretos. 
 
� Resistência aos sulfatos de sódio ou de magnésio 
 
A determinação da durabilidade do agregado tem aplicação prática para locais de baixa 
temperatura, onde ocorre congelamento e degelo - fornece informações sobre o 
comportamento do agregado no julgamento de durabilidade quando submetidos a ação 
de soluções de sulfato e de magnésio. Trata-se de um ensaio cujos resultados são 
fortemente criticados por diversos especialistas do mundo inteiro. 
 
 
 
 
 
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� Reatividade potencial 
 
Formação de compostos expansivos com conseqüente ruptura do concreto 
 
- Calcários dolomíticos argilosos 
- Sílica hidratada (opala) 
 
A reação se inicia com o ataque dos minerais silicosos do agregado pelos hidróxidos 
originados dos álcalis ( K20 e Na2O) do cimento. 
 
Fatores que influenciam na intensidade da reação são múltiplos e dependem de: 
• Quantidade total de álcalis do cimento 
• Da forma em que o álcali é liberado 
• Da reação K2O / Na2O 
• Da dosagem do concreto 
• Da granulometria do agregado 
• Da reatividade do agregado 
 
Na escolha dos agregados deve-se analisar, também, os seguintes parâmetros: 
 
a) Resistência mecânica dos grãos 
b) Textura dos grãos 
d) Inatividade química (durabilidade) 
e) Reatividade potencial (reação álcali- agregado ) 
f) Porosidade dos grãos 
 
a) Resistência mecânica dos grãos 
 
Os grãos devem ser mais resistentes que a pasta. 
 
Verificação da resistência à compressão: 
 
� Agregados artificiais 
 
Faz-se o ensaio de resistência à compressão em corpos de prova cúbicos da 
rocha original (Europa). No Brasil extraímos os corpos de prova cilíndricos. 
 
� Agregados naturais 
 
Faz-se um ensaio de qualidade (ensaio comparativo de resistência) 
 
Comparação de resistência de corpos de prova de argamassa ou de concreto 
de duas séries, uma feita com o agregado em questão e outra com agregado de 
qualidade reconhecida. As duas séries são feitas com o mesmo cimento, mesmo 
traço e ensaiadas aos 3, 7 e 28 dias de idade. 
 
b) Textura dos Grãos 
 
Influi na consistência e na resistência dos concretos podendo causar problemas de 
aderência da pasta. 
 
� Grãos lisos 
� Grãos rugosos 
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c) Inatividade Química 
 
Os agregados devem ser inalteráveis ao ar, à água e às variações de temperatura e 
não devem reagir com o cimento. A verificação da durabilidade pode ser feita 
através de ensaio previsto na norma americana, ASTM, onde deve submeter-se o 
agregado à ação de uma solução de Na2SO4 (cinco ciclos de 20 horas de imersão 
na solução seguida de 4 horas de secagem em estufa). 
 
Perda de peso: 
 
[(Pi-Pf)/Pf ] x 100 ≤ 15%, onde Pi = Peso inicial e Pf = peso final. 
 
d) Porosidade dos grãos 
 
A resistência diminui com maior porosidade, sendo que o problema é mais 
acentuado nos calcáreos e nos arenitos. 
 
Forma de avaliação: 
 
p = porosidade, Vv = volume de vazios e Vt = volume total 
 
p = ( Vv / vt) x100 
 
Especificações sugerida pela norma francesa (AFNOR): 
 
� concreto em contato com água: p ≤ 3% 
� concreto fora do contato com água: p ≤5% 
 
CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CÁLCULOS DIVERSOS 
 
1. MASSA ESPECÍFICA 
2. MASSA UNITÁRIA 
3. UMIDADE 
4. INCHAMENTO 
 
1. MASSA ESPECÍFICA 
 
Relação entre a massa do agregado seco e o volume dos grãos, incluindo os poros 
impermeáveis. Na massa específica deve-se levar em consideração somente o volume 
e a massa dos grãos. 
 
 γγγγr = Mg / Vg 
 
Onde, Mg - Massa dos Grãos e Vg - Volume Real dos Grãos 
 
Existem vários procedimentos para determinação da massa específica dos agregados: 
 
• Método do Picnômetro 
• Método do Balança Hidrostática 
• Método do Frasco Graduado de precisão (Frasco de Chapmam) 
 
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A Massa Específica é empregada para: 
 
- Cálculos de Consumo de materiais 
- Elemento auxiliar em diversos cálculos 
 
2. MASSA UNITÁRIA 
 
É a massa por unidade de volume do agregado no estado natural (solto) ou 
compactado, considerando-se os vazios entre os agregados, os permeáveis e os 
impermeáveis. É utilizada para cálculo de volumes dos agregados em traços, etc 
 
µµµµ= M / Vt 
 
Onde, M= massa do agregado e Vt = Volume total do material, inclusive os vazios 
entre os grãos. 
 
Emprego: Transformação de medição em massa para volume e vice-versa 
 
3. UMIDADE 
 
Relação entre a massa de água contida no agregado e sua massa seca, expressa em %. 
 
h = (Ma / Ms ) x 100 
 
Onde, Ma = massa de água, Ms = massa do material seco e Mh = massa do material 
úmido . 
 
Existem vários procedimentos para determinação da massa específica dos agregados: 
 
� Frasco de Chapmam 
� Picnômetro 
� Processos Expeditos – secagem ao fogo, em estufa, speedy. 
 
Emprego: Correção das dosagens dos agregados e da água dos concretos 
 
4. INCHAMENTO 
 
Fenômeno de variação do volume aparente provocado pela adsorção de água livre 
pelos grãos e que incide sobre sua massa unitária. 
 
I = (∆∆∆∆V/ Vs)x100 ou I = [(Vh-Vs)/Vs] x 100 ou Vh = Vs (1+I/100) ou Vh/Vs = 1+ I/100ou Vh/Vs = µµµµs /µµµµh [( 100 + h)/100], onde 
 
I = lnchamento (%) 
V = Variação de volume 
Vs = Volume da areia seca 
Vh = Volume da areia úmida 
Vh/Vs = Ci = Coeficiente de Inchamento 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 22 
CORREÇÕES NAS MEDIÇÕES DOS AGREGADOS 
 
a) Correção de Massa 
 
Ms = massa seca 
h = umidade do agregado 
 
Deseja-se 
 
Mh = massa do agregado úmido 
 
h = (Mágua / Ms) x 100 h = [(Mh -Ms)/ Ms] x100 Mh = Ms[( 100 + h)/100] 
 
Mh = Ms ( 1 + h/100) 
 
como (1 + h/100) é o coeficiente de umidade ( Ch) 
 
Mh=Ms x Ch 
 
b) Correção de volume 
 
Vs = volume do agregado seco 
I = inchamento do agregado (%) 
 
Deseja-se 
 
Vh = volume úmido do agregado 
 
I = (∆V/Vs) x 100 
 
I = [(Vh - vs)/Vs] x100 
 
Vh = Vs [(100 + I)/100] 
 
Vh/Vs = 1 + I/100 
 
como 1 + I/100 é o coeficiente de inchamento, temos: 
 
Vh = Vs x Ci 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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II – ÁGUA DE AMASSAMENTO 
 
A água a ser empregada no concreto não deve conter impurezas que possam 
prejudicar a qualidade do concreto ou argamassa. 
 
Geralmente uma água potável presta para uso em concreto e argamassa. 
 
Uma água agressiva tem sua ação menos danosa ao concreto quando usada como 
água de amassamento do que no contato com o concreto já endurecido. Não se pode 
julgar a qualidade de uma água para emprego no concreto pela sua coloração ou 
cheiro, uma vêz que certas impurezas que contribuem para isso não prejudicam o 
material. 
 
Quando dispomos de um manancial de água desconhecido e pretendemos utiliza-lo na 
fabricação de um concreto, deve-se providenciar uma análise química de amostras da 
água para determinar o conteúdo das substâncias nela dissolvidas. A depender dos 
resultados da análise, pode-se providenciar, também, a realização de um ensaio 
comparativo de resistência para avaliar a influência das substâncias presentes nessa 
propriedade, especialmente se se tratar de substâncias de natureza orgânica. 
 
Caso seja necessário poderão ser realizados ensaios, em laboratório externo, de 
determinação dos teores de substâncias estranhas presentes na água, obedecendo as 
prescrições da norma brasileira NBR NM 137. 
 
O local de armazenamento da água deverá impedir o contato direto com operários, não 
permitindo eventuais contaminações com óleos, graxas, sabões, detergentes ou outras 
substâncias estranhas que possam afetar sua qualidade para uso na produção de 
concreto. 
 
Deverão ser realizados ensaios sempre que houver suspeita de contaminação e no 
caso da central nunca tenha realizado tal verificação. A seguir estão indicados os 
ensaios à serem realizados. 
 
Caso seja necessário poderão ser realizados ensaios, em laboratório externo, de 
determinação dos teores de substâncias estranhas presentes na água, obedecendo as 
prescrições da norma brasileira NBR NM 137. 
 
O local de armazenamento da água deverá impedir o contato direto com operários, não 
permitindo eventuais contaminações com óleos, graxas, sabões, detergentes ou outras 
substâncias estranhas que possam afetar sua qualidade para uso na produção de 
concreto. 
 
Deverão ser realizados ensaios sempre que houver suspeita de contaminação e no 
caso da central nunca tenha realizado tal verificação. A seguir estão indicados os 
ensaios à serem realizados. 
 
Mensalmente deverá ser verificado e registrado o pH da água com utilização do papel 
de pH. 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 24 
 
LIMITES NM 137/97 
MÍNIMO MÁXIMO 
Sólidos totais -- 5000 mg/L 
pH (temp=25º C) 5,5 9,0 
Ferro (Fe ) -- 1 mg/L 
Sulfatos (SO4 ) -- 2000 mg/L 
Cloretos (Cl) 
Concreto simples -- 2000 mg/L 
Concreto armado -- 700 mg/L 
Concreto protendido -- 500 mg/L 
 
 
SUBSTÂNCIAS PREJUDICIAIS - EFEITO DAS IMPUREZAS 
 
As principais substâncias que podem estar presentes na água de amassamento e 
que trazem prejuízos para as argamassas e concretos são as seguintes: 
 
a) CLORETOS 
 
 - aceleram a pega do cimento; 
 - causam eflorescências; 
 - contribuem para a corrosão das armaduras no 
 concreto armado ou protendido. 
b) SULFATOS 
 
- podem provocar fissuração do concreto endurecido por expansão do material, 
em razão da formação de sulfoaluminato de cálcio. 
 
c) AÇUCAR 
 
- interferem na pega e na resistência do concreto: 
 
 < 0,3% - retarda a pega 
 > 0,3% - acelera a pega 
 
NOTA: Grandes quantidades de açúcar impedem a pega e não permite o 
endurecimento. 
 
d) Ph 
 
O pH da água de amassamento pode variar de 5,5 a 9,0 segundo a norma brasileira, 
sendo desejável um pH neutro, em torno de 7,0 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 25 
e) SÓLIDOS EM SUSPENSÃO 
 
- A presença de sólidos em suspensão constitui uma suspeita da qualidade da água. 
 
f) MATÉRIA ORGÂNICA 
 
- afetam a pega e a resistência do cimento em função da natureza e concentração. 
 
Pode-se proceder a um ensaio de qualidade segundo o método da NBR 7221 
(comparativo de resistência). 
 
g) CARBONATOS E BICARBONATOS ALCALINOS 
 
Carbonato de sódio - aceleram a pega 
Bicarbonatos de sódio - aceleram ou retardam. Em grandes concentrações reduzem a 
resistência. 
 
A NBR NM137 não especifica limites para o teor de carbonatos ou 
bicarbonatos. 
 
NOTA IMPORTANTE: TEORES DE SUBSTÂNCIAS NOCIVAS 
 
É importante esclarecer que os máximos teores de substâncias 
nocivas que a NBR NM 137 especifica referem-se a água contida 
numa certa quantidade de concreto ou argamassa, sendo necessário, 
portanto, considerar as quantidades de substâncias contidas na água 
e nos agregados colocados em contato, calculando-se, o teor global 
em função do traço do concreto ou da argamassa. 
 
Os ensaios acima referidos deverão ser realizados no caso da obra 
ou Central dosadora nunca os ter realizados. Caso a água de 
amassamento do concreto seja fornecida por terceiros, deverá ser 
solicitado ao fornecedor o certificado de qualidade de acordo com a 
NBR NM 137 sempre que ocorra fornecimento. 
 
Todos os hidrômetros ou medidores da obra ou central dosadora 
devem estar calibrados e em perfeito funcionamento. Devem, 
também, ser instalados hidrômetros calibrados em todos os 
caminhões betoneiras de modo a se evitar a adição de água sem o 
devido controle. 
 
 
 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 26 
III - ADITIVOS 
 
São denominados de aditivos os produtos que, se adicionados em pequenas 
quantidades às misturas de concretos e argamassas de cimento Portland, modificam 
algumas propriedades no sentido de melhor adequá-las a determinadas condições. 
 
As adições acorrem, geralmente, em teores menores que 5% da massa do cimento. 
 
ADITIVOS - Histórico 
 
A história confirma que os aditivos já foram usados na fabricação de concretos e 
argamassas desde a época dos romanos, visto que já utilizavam a banha, a clara de 
ovo, sebo, leite de cabra, e o sangue como aditivos nas misturas de pozolana, 
possivelmente para melhorar sua trabalhabilidade. 
 
Atualmente, sabe-se que estes produtos funcionam como incorporadores de ar. Com o 
advento do cimento Portland, por volta de 1850, foi introduzido o gesso ao clinquer 
para se conseguir o retardamento de pega. 
 
Posteriormente, a partir de 1910, teve início a comercialização de produtos 
impermeabilizantes e aceleradores de pega, sem muita aceitação pelo mercado. 
 
Os plastificantes foram comercializados por volta de 1935, enquanto que os 
incorporadores de ar foram introduzidos no mercado em 1939, após a descoberta, no 
ano anterior, da possibilidade de aumento de resistênciado concreto à ação do 
congelamento da água, ocorrida nos EUA. 
 
A partir dessa época começa o emprego racional e em grande escala de aditivos, 
através da industrialização e comercialização intensas, o que ocorre até os dias atuais. 
 
Atualmente, praticamente todos os concretos fabricados em centrais dosadoras de 
concreto (concreteiras) levam aditivos, principalmente plastificantes, retardadores de 
pega, polifuncionais e superplastificantes. 
 
Relato histórico.... 
 
 
 
 
 
 
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Os aditivos para concreto são materiais que visam melhorar alguma de suas 
propriedades. 
 
� Melhora a trabalhabilidade; 
� Reduz a fissuração e retração e permeabilidade no concreto endurecido, 
aumentando sua durabilidade; 
� Reduz a exsudação; 
� Aumenta a produtividade; 
� Facilita o bombeamento; 
� Permite um melhor acabamento; 
 
Os aditivos podem interferir na maioria das propriedades dos concretos e das 
argamassas como indicado a seguir. 
 
a) Relacionadas com a trabalhabilidade: 
 
• Melhorar a trabalhabilidade sem aumentar o teor de água; 
• Reduzir ou eliminar a exsudação; 
• Reduzir a segregação; 
• Melhorar o aspecto; 
• Corrigir a deficiência de finos do aglomerante e dos agregados; 
• Permitir a concretagem a temperaturas elevadas; 
• Acelerar ou retardar o tempo de início de pega. 
 
b) Relacionadas com a resistência: 
 
• Aumentar as resistências iniciais; 
• Aumentar as resistências finais; 
• Aumentar a resistência aos ciclos de congelamento e degelo. 
 
c) Relacionadas com a durabilidade: 
 
• Aumentar a durabilidade frente à ação química, física ou físico-química; 
• Aumentar a resistência aos micro-organismos. 
 
d) Relacionadas com a permeabilidade: 
 
• Reduzir o coeficiente de permeabilidade. 
 
e) Relacionadas com o custo: 
 
• Reduzir o custo unitário do concreto. 
 
Outras propriedades: 
 
• Criar expansão de volume nas argamassas e concretos (“grout”); 
• Aumentar a aderência às massas endurecidas; 
• Conferir cor diferenciada ao material; 
• Produzir argamassa leve e celular; 
• Inibir a corrosão das armaduras; 
• Impedir a segregação ou a sedimentação do cimento nas caldas de injeção. 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 28 
Os aditivos podem se apresentar líquidos ou em pó, alguns dos tipos existentes no 
mercado são: 
 
� Plastificantes; 
� Retardadores de pega; 
� Impermeabilizantes; 
� Retentores de água; 
� Multifuncionais ou polifuncionais; 
� Superplastificantes; 
� Superplastificantes de 3ª geração. 
 
A NBR 11768 identifica os aditivos cujas características são especificadas no Brasil 
conforme a seguir: 
 
• ADITIVO PLASTIFICANTE (tipo P) 
• ADITIVO RETARDADOR (tipo R) 
• ADITIVO ACELERADOR (tipo A) 
• ADITIVO PLASTIFICANTE RETARDADOR (tipo PR) 
• ADITIVO PLASTIFICANTE ACELERADOR (tipo PA) 
• ADITIVO INCORPORADOR DE AR (tipo IAR) 
• ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE (tipo SP) 
• ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE RETARDADOR (tipo SPR) 
• ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE ACELERADOR (tipo SPA) 
 
Além dos aditivos acima, estão disponíveis no mercado os seguintes: 
 
• ADITIVO IMPERMEABILIZANTE 
• ADITIVO EXPANSOR 
• ADITIVO INIBIDOR DE CORROSÃO 
 
Tipo de aditivo x Aplicação 
 
 
Granato, 2004 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 29 
ADITIVOS – RECOMENDAÇÕES GERAIS 
 
Deverá ser verificado e registrado as características dos aditivos conforme o que 
segue: 
 
♦ Em cada recebimento de nova remessa e em todos os tambores; 
♦ Sempre que for abrir um novo tambor; 
 
Deverá ser solicitado do fabricante uma referência de cor para verificação 
quando do recebimento destes aditivos. 
 
Deverá, também, ser verificado e registrado o pH dos aditivos disponíveis na 
central com utilização do papel de pH. 
 
Caso a cor, pH e a massa específica encontrada não estejam compatíveis, o 
aditivo não deverá ser utilizado, devendo o fabricante ser notificado, se possível 
através de correspondência pertinente. 
 
No caso do odor do aditivo apresentar-se suspeito, devem-se proceder as 
verificações acima citadas, devendo-se evitar sua utilização nos concretos até 
liberação do responsável pela central dosadora. 
 
Todas as centrais devem possuir dosador de aditivo devidamente calibrado e 
com as marcações de volume legível e em bom estado de funcionamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 30 
IV - ADIÇÕES 
 
⇒⇒⇒⇒ SILICA ATIVA e METACAULIM 
 
Materiais extremamente finos, de 10 a 100 vezes menor que o grão de cimento que 
preenche vazios entre os grãos maiores, propiciando uma estrutura mais compacta e 
reagem com a cal livre melhorando a resistência e durabilidade. Aplicações: 
 
CAD – Concreto de Alto Desempenho 
PRÉ-FABRICADOS 
CONCRETO PROJETADO 
PISOS INDUSTRIAIS 
FIBROCIMENTO E GRC (Glassfiber Reinforced Concrete) 
ARGAMASSAS – Revestimento, Estrutural e Graute 
CCR – Concreto Compactado com Rolo 
OBRAS HIDRÁULICAS – Canais, Reservatórios, Vertedouros, Tomadas d’água, 
Tubos, Pier, Estruturas Offshore, etc. 
 
• SILICA ATIVA 
 
Material de alta reatividade composto de sílica amorfa de alta pureza com atividade 
pozolânica. 
 
É produzida em fábricas de ferro silício ou de silício metálico. Deve atender às 
especificações das normas NBR 13956 e NBR 13957 da ABNT e da norma ASTM C-
1240/93. 
 
Características: 
 
• Teor mínimo de sílica amorfa : 85 % 
• Diâm. méd. das partículas primárias: 0,15 µm 
• Perda ao fogo máxima : 6 % 
• Teor de umidade máximo : 3 % 
• Retido na peneira 325 # máximo : 10 % 
• Área específica : 20 m²/g 
 
• METACAULIM 
 
Origem do nome: 
 
Meta-: prefixo grego que denota transformação. Na química, é sinônimo de 
“desidratado”. 
 
-caulim: do chinês “Kao Ling” ou “Colina Branca” - jazidas da argila naquele país. 
HP: do inglês “High Performance” ou “Alto Desempenho”. 
 
Histórico 
 
O metacaulim de alta reatividade foi desenvolvido na França, em meados da década de 
70, mas somente nos últimos 10 anos passou a ser utilizado na Europa e Estados 
Unidos como adição mineral de alta reatividade em concretos e argamassas. 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 31 
É uma pozolana de alta reatividade, em fase amorfa (vítrea), que reage com hidróxidos 
presentes nas pastas de Cimento Portland endurecidas, formando compostos 
quimicamente estáveis e mecanicamente mais resistentes: 
 
 
 
 
 
Características Físico-Químicas 
 
SiO2: 51% 
Al2O3: 40% 
Fe2O3: < 3,0% 
 
Área Específica: 18000 m2 / kg 
Finura : < 1,0% retido na peneira # 325 
Massa Específica: 2,59 kg / m3 
 
 
⇒⇒⇒⇒ FIBRAS DE NYLON, POLIPROPILENO e FIBRAS DE AÇO 
 
• FIBRAS DE NYLON e POLIPROPILENO 
 
As fibras são incorporadas ao concreto a fim de inibir o aparecimento e a propagação 
de fissuras causadas por retração plástica ou hidráulica. 
 
Este efeito se deve à sua resistência aos esforços de tração ocasionados pela retração 
do concreto na secagem. 
 
Segundo alguns fabricantes e pesquisas sobre a utilização destes materiais, apresenta-
se a seguir vantagens do uso das fibras: 
 
� Elimina o aparecimento de microfissuras no período de cura proporcionando maior 
retenção de água; 
� Cria uma malha de distribuição de esforços que automaticamente aumenta a 
resistência ao impacto e ao desgaste; 
� Diminui a permeabilidade, dificultando a penetração de gases, líquidos e outros 
agentes agressivosoriundos do meio-ambiente; 
� Aumenta a durabilidade das peças; 
� Melhora a resistência superficial (abrasão), pois evitam a exsudação que altera a 
relação água / cimento. 
� Incrementa a resistência à tração na flexão por melhoria nas condições de cura; 
� Aumenta a resistência a impactos, estilhaçamentos e à fragmentação de bordos, 
cantos e superfícies desprotegidas do concreto; 
� Absorve esforços de retração não-estruturais; 
� Melhora sensivelmente a coesão do concreto, permitindo mais qualidade e 
performance de adesão com menos gasto de material; 
� Reduz falhas de acabamento, praticamente não aparecendo no revestimento. 
CaO + H2O => Ca(OH)2
5Ca(OH)2 + Al2Si2O7 => 5CaO.Al2O3.2SiO2.5H2O
(cristais de Gelenita)
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 32 
Características Polipropileno Nylon 
Peso específico (g/cm3) 0,9 1,14 
Ponto de fusão (º C) 165 260 
Diâmetro (µm) 18 - 20 18 
Comprimento (mm) 6 - 10 - 20 21 
Alongamento (%) 28 45-95 
Tensão de ruptura (MPa) 810 800 
Número de fibras (106/kg) 180 150 
 
 
Características das fibras: 
 
� Fibras sintéticas; 
� Resistentes meios ácidos e alcalinos; 
� Não absorvem água; 
� São Quimicamente inertes; 
� São imputrecíveis e não enferrujam; 
� São atóxicas; 
� São inofensivas ao meio-ambiente 
 
Recomendações de uso: 
 
� Quantidade: 200 a 400 g/m3 (Deve ser verificado); 
 
� Tempo de mistura: 5 minutos ou até que as fibras estejam muito bem 
distribuídas no concreto; 
 
• FIBRAS DE AÇO 
 
As fibras de aço possuem grande variedade de aplicações. Para essas aplicações são 
utilizados diferentes tipos de fibras e dosagens, de acordo com as necessidades do 
projeto, obtendo assim vantagens sobre a armadura convencional. Principais 
aplicações: 
 
� Pisos industriais de alta solicitação 
� Pisos de câmaras frigoríficas 
� Pisos de postos de combustíveis 
� Pavimentos rodoviários, aeroportuários e portuários 
� Recuperação de estruturas de concreto armado e protendido 
� Pré-moldados 
� Concreto refratário 
� Estabilização de encostas, cortes e taludes em rocha e solo 
� Escoramento de escavações subterrâneas e a céu aberto 
� Revestimento de túneis, cavernas e galerias de minas 
 
Recomendações de uso: 
 
� Quantidade: 20 a 80 kg/m3 (Deve ser verificado); 
 
� Tempo de mistura: até que as fibras estejam muito bem distribuídas no concreto; 
 
 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 33 
V - A G L O M E R A N T E S 
 
Definição 
Materiais, geralmente pulverulentos, que entram na composição das pastas, 
argamassas e concretos. Sob a forma de pasta têm a propriedade de se solidificar e 
endurecer com o passar do tempo. 
 
Exemplos de aglomerantes: 
 
Gessos � comum, anidro, hidráulico 
Cales � aérea, hidráulica 
Cimentos � natural, artificial, aluminoso 
Betumes � asfalto, alcatrão 
Argilas 
 
APLICAÇÃO 
 
Pasta = aglomerante + água 
Nata = pasta muito fluida 
Argamassa = aglomerante + agregado miúdo 
Concreto = argamassa + agreg. graúdo 
 
Aglomerantes � materiais ativos (pulverulentos) 
Agregados � materiais inertes (granulosos) 
Aglomerados � argamassas e concretos 
 
CLASSIFICAÇÃO GERAL 
 
Quimicamente ativo Simples 
Compostos 
Com adições 
Quimicamente inertes Endurecem por secagem - (argila) 
 
Classificação Segundo as Propriedades 
 
Aéreos endurecem expostos ao ar e não resistem a 
ação da água. Ex.: cal aérea, gesso 
Hidráulicos endurecem por hidratação dos compostos, 
tanto ao ar como em contato com a água. 
Ex.: cal hidráulica, cimento Portland 
Propriedades Essenciais: 
 
Pega � solidificação da pasta 
Endurecimento� aumento de resistência 
Durabilidade 
Resistência 
 
 Pega e Endurecimento 
Estado Pastoso Estado Semi-sólido 
IP 
Estado Sólido 
FP 
Consistência Constante Consistência Crescente Resistência Crescente 
 
Fase da Pega Fase do Endurecimento 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 34 
GESSO 
 
Definição: Aglomerante obtido da desidratação total ou parcial da GIPSITA. 
 
Matéria prima : gipsita = CaSO4.2H2O 
 
Reações de obtenção : 
 
1) 2 CaSO4. 2H2O + calor (<200.oC) � 2 CaSo4.1/2 H2O + 3H2O 
2) CaSO4. 2H2O + calor (>200 oC) � CaSO4 + H2O 
 2H2O + calor (>200 oC) � CaSO4 + H2O 
3) 2CaSO4. 2H2O + calor (>1000 oC) �CaSO4 + CaO + SO3 + 4H2O 
 
Temperatura Fórmula Nome Característica 
150 a 190 oC CaSO4.1/2H2O Gesso comum Pega rápida 
> 200 oC CaSO4 Gesso anidro 
anidrita solúvel 
Pega lenta 
> 600 oC CaSO4 Anidrita insolúvel Sem pega 
>1.000 oC CaSO4 + CaO Gesso lento 
gesso hidráulico 
Pega lenta 
 
USO e APLICAÇÕES: 
 
� Pasta = aglomerante + água 
� Nata = pasta muito fluida 
� Argamassa = Água + aglomerante + agregado miúdo 
� Não pode ser utilizado na presença de água; 
� Revestimentos de interiores; 
� Placas de gesso para forros; 
� confecção de blocos leves; 
� Moldes de peças de precisão (odontologia e fundição); 
� Florões, sancas e peças de decoração. 
 
Principais Características: 
 
� Aglomerante quimicamente ativo, aéreo; 
� Material pulverulento de cor esbranquiçada; 
� Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa; 
� O gesso adere bem ao tijolo, pedre, ferro, concreto e mal a madeira e favorece a corrosão 
do aço; 
� Excelente isolante térmico e acústico e pouco permeável ao ar, é bom protetor contra 
incêndios. 
 
Propriedades Físicas: 
 
Massa específica = 2,70 Mg/m3 
Massa unitária = 0,7 a 1,0 Mg/m3 
Resistência à compressão = 1,5 a 15,0 MPa (a 28 dias) 
 
Normalização: NBR 13207 – Gesso para construção civil – Especificação 
 NBR 12127, NBR 12128; NBR 12129, NBR 12130 = NORMAS DE ENSIOS DE 
LABORATÓRIO. 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 35 
 
CAL AÉREA 
 
Aglomerante quimicamente ativo, aéreo. 
Material pulverulento de cor esbranquiçada 
Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa 
Matéria prima para fabricação: CALCÁRIO 
As principais aplicações da cal no Brasil são nas: 
Indústrias: 
• siderúrgicas como carga de fabricação de aço nos fornos, como aglomerante, regulador de 
pH em tratamento de águas servidas, lubrificante para trefilagem de vergalhões de aço, 
dessulfurante das gusas altos em enxofre e 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 e como pigmento para 
suspensões em água, destinadas às “caiações”; 
• 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 e biogás. 
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 mistura solo-cal); 
• obtenção de argamassas de assentamento e 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 acidezde pastagens de solos agrícolas; sinalização de campos 
esportivos; proteção às árvores; desinfetantes de fossas; proteção à estábulos e galinheiros; 
e retenção de água, CO2 e SOx. 
 
Calcário = CO3Ca puro (ou CO3Ca + CO3Mg) 
 
1. Fabricação 
 
1a parte: Calcinação 
CO3Ca + calor � CaO + CO2 
Temperatura: 850 a 900 oC 
Perda de peso =(44%) 
Redução de volume =(12 a 20%) 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 36 
Limites Compostos CH-I CH-II CH-III 
Na fábrica ≤ 5 % ≤ 5 % ≤ 13 % 
CO2 No depósito ou na obra ≤ 7% ≤ 7% ≤ 15% 
Óxido não-hidratado calculado ≤ 10% Não exigido ≤ 15% 
Óxidos totais na base de não-voláteis ≥ 88% ≥ 88% ≥ 88% 
 
O CaO é denominado cal viva, ou cal caustica, ou cal virgem (não é o 
aglomerante ainda). 
 
2a parte: Extinção 
 
CaO + H2O � Ca(OH)2 + calor 
• Desprendimento de calor 
• Pulverização das pedras 
• Aumento de volume (2 a 3 vezes) = rendimento 
 
O Ca(OH)2 é denominado cal extinta, ou cal apagada, ou cal hidratada ou, ainda cal 
aérea 
 
2 - Pega e endurecimento 
 
Reação: (OH)2Ca + CO2 � CaCO3 + H2O 
 
Função da água na pasta: 
 
Catalisar a reação 
Permitir trabalhabilidade 
 
Ação do CO2 : lenta (existe apenas 0,04% no ar) 
 
Função da areia na argamassa : 
 
• Aumenta porosidade (permite a carbonatação) 
• Diminui a retração 
 
3 - Propriedades 
 
Massa específica real = 2,20 a 2,5 Mg/m3 
Massa unitária = 0,5 a 0,7 Mg/m3 
Resistência à compressão = 1,5 a 3,0 MPa (aos 28 dias) 
 
4 – Tipos – NBR 7175 
 
CH I – cal hidratada especial 
CH II – cal hidratada comum 
CH III – cal hidratada comum com carbonato 
 
 
Exigências Químicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 37 
Exigências Físicas 
 
Determinações 
Limites 
CH - I e CH - II CH - III 
Finura (% retida acumulada) Peneira 0,6mm ≤ 0,5% ≤ 0,5% 
Peneira 0,075mm ≤ 15% ≤ 15% 
Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberâncias 
Retenção de água ≥ 80% ≥ 70% 
Plasticidade ≥ 110 ≥ 110 
Incorporação de areia ≥ 2,5 ≥ 2,2 
 
Anidrido carbônico (máximo 13%): 
 
Avalia a qualidade da calcinação, uma vez que determina o teor de CO2, que está combinado 
formando os carbonatos remanescentes da matéria prima (máximo 13%). 
 
Óxidos livres (máximo 10%): 
 
Determina o teor de óxidos não hidratados que, apesar de se constituirem no potencial 
aglomerante da cal, pois a hidratação tem continuidade, pode ter efeito negativo, uma vez que 
são produtos expansivos - CaO: 100%, e MgO: 110%. 
Óxidos totais (CaO + MgO): 
 
Avalia a qualidade da matéria prima e do processo de produção, uma vez que determina o teor 
de óxidos presentes (mínimo 88%). 
 
Impurezas: 
 
Material proveniente da rocha (quartzo e argilo-minerais), medido por meio do resíduo 
insolúvel, uma vez que a cal é solúvel em ácido clorídrido - máximo 12%. 
 
CAL = Re-Hidratação em Obra - Por que re-hidratar? 
 
Possibilitar um melhor envolvimento entre as partículas finas da cal e a água, 
lubrificando os grãos grossos de areia, melhorando a trabalhabilidade da 
argamassa. 
 
• Melhorar trabalhabilidade; 
• Hidratar óxidos remanescentes não hidratados; 
• Desfazer grumos de cal; 
• Aumentar a retenção de água; 
• Melhorar a plasticidade. 
 
Como re-hidratar? 
 
a)Pasta de Cal: 
 
Obras que empregam pasta de cal hidratada, deve-se colocar a cal em um 
recipiente com água até que forme uma pasta bem viscosa, não devendo ser 
usada água em excesso. A pasta produzida deve ser deixada em maturação 
durante 16 horas no mínimo. (NBR 7200). 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 38 
b)Argamassa intermediária: 
 
Obras que empregam mistura prévia de cal e areia, deve-se misturar 
primeiramente a areia e a cal, e após, acrescentar água, atingindo-se 
consistência seca. A mistura produzida deve ser deixada em maturação durante 
16 horas no mínimo (NBR 7200). 
 
Influência nas propriedades das argamassas: 
 
No estado fresco, a cal propicia maior plasticidade à argamassa, permitindo melhor 
trabalhabilidade e, conseqüentemente, 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. 
 
Normalização: 
 
� NBR 7175 – Cal Hidratada para Argamassas – Especificação 
 
 
CAL HIDRÁULICA 
 
A cal hidráulica é um material de construção tradicional e foi de fundamental na história 
das argamassas empregada na arquitetura antes do advento do cimento. 
 
Os primeiros exemplos do emprego da cal hidráulica remontam ao império romano e 
antes ainda há indícios de uso pelos gregos. Na realidade, estes povos obtinham a cal 
hidráulica por meio de misturas de cal aérea e pozolanas. 
 
Composição Química: Hidróxidos de cálcio e magnésio, silicatos e aluminatos de 
cálcio. 
 
A CAL HIDRAULICA é um produto que atende bem ao apelo ecológico e pode ser 
assim considerado por alguns aspectos: 
 
� Consome menor quantidade de combustíveis em seu processo de fabricação 
principalmente combustíveis fósseis tais como, carvão mineral, coque de petróleo e outros 
derivados do petróleo, ou ainda derivados da madeira, diminuindo assim as emissões de 
poluentes atmosféricos; 
� Ao utilizar adições pozolânicas diminui o consumo das jazidas de calcário, preservando as 
jazidas e minimizando assim ou retardando os impactos ambientais causados pela 
mineração/ 
� Dispensa a utilização de aditivos químicos. 
 
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Calcários Argilosos + Calor ���� Cal Hidráulica 
 
1. Obtenção: 
 
a) Calcinação� temperatura acima de 900 oC 
b) Extinção� hidratação e pulverização do CaO 
c) Moagem � pulverização dos grãos restantes 
 
2. Constituição: 
 
Cal hidráulica = Ca(OH)2 + Silicatos e Aluminatos de Cálcio 
 
Maior quantidade de impurezas argilosas no calcário implica no aparecimento de mais 
silicatos e aluminatos de cálcio e diminuição da quantidade de hidróxido de cálcio (cal 
livre). 
 
3. Classificação - (conforme o IH) 
 
" IH " = Índice de Hidraulicidade 
 
 SiO2 + Al2O3 SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 
 IH = ------------------- ou IH = ---------------------------- 
 CaO CaO + MgO 
 
Cal hidráulica: 0,10 < IH < 0,50 
 
Classificação quanto ao tempo de pega 
 
Cal Teor de Argila (%) IH Duração da pega 
Fracamente hidráulica 5 a 8 0,10 a 0,16 2 a 4 semanas 
Medianamente hidráulica 8 a 15 0,16 a 0,30 1 a 2 semanas 
Hidráulica 15 a 19 0,30 a 0,40 2 a 6 dias 
Eminentemente hidráulica 19 a 22 0,40 a 0,50 1 dia ou menos 
 
IH < 0,10 � cal aérea IH > 0,60 � cimento 0,50< IH < 0,60 � cales limites 
 
Links interessantes: 
 
http://www.construcalce.com.br 
 
http://civil.fe.up.pt/pub/apoio/ano1/CienciaDosMateriais/apontamentos/teorica_20
022003/JSC_031a043.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 40 
VI - CIMENTO PORTLAND 
 
1. DEFINIÇÃO 
 
Aglomerante hidráulico constituído de silicatos e aluminatos resultantesda moagem do 
clinquer, o qual é obtido pelo cozimento, até fusão incipiente, de mistura de calcário e 
argila convenientemente dosada de forma a não resultar cal livre. Após a queima, é 
adicionado sulfato de cálcio (gipsita). Como veremos mais adiante, recentemente, a 
fabricação dos cimentos Portland admite a adição de outros produtos como calcário 
moído (filler), escórias de alto forno ou pozolanas, além da gipsita, para produção dos 
diversos tipos de cimento disponíveis no mercado brasileiro e internacional. 
 
O cimento tem como material de base o calcário, material natural encontrado em 
abundância em todo o universo, do qual se produz a cal, empregada como 
aglomerante principal na fabricação de argamassas de revestimento na construção 
civil. Assim, entendemos que uma revisão sumária do processo de obtenção da cal é 
necessária para a compreensão do processo de fabricação do cimento e suas 
propriedades aglomerantes. 
 
A cal aérea é empregada como aglomerante nas argamassas, sendo obtida a partir do 
calcário (CaCO3). Numa primeira fase da obtenção, o calcário é aquecido à 
temperatura de 900ºC quando ocorre a sua descarbonatação (perda do CO2) e se 
obtém a cal virgem ou cal viva (CaO), conforme a reação a seguir. 
 
 CaCO3 + calor →→→→ CaO + CO2 
 
Em seguida, processa-se a extinção da cal virgem através da hidratação das pedras 
porosas, observando-se o esboroamento do material (formação de flocos) e aumento 
de volume que pode alcançar 2 a 3 vezes o volume original a depender da reatividade 
da matéria prima. Observe-se que durante a hidratação verifica-se um considerável 
aumento de volume, o que exige que a extinção da cal seja processada antes da 
aplicação do material nos revestimentos. No processo de hidratação da cal virgem 
obtém-se a cal aérea (hidróxido de cálcio) 
 
 CaO + H2O →→→→ Ca(OH)2 + calor 
 
O endurecimento da cal ocorre pela exposição ao ar das argamassas aplicadas nos 
revestimentos, onde a presença do gás carbônico atua sobre o hidróxido de cálcio, re-
carbonatando o produto (restituição do calcário). 
 
 Ca(OH)2 + CO2 →→→→ CaCO3 + H2O 
 
A cal aérea caracteriza-se por um aglomerante de baixa resistência à ação da água. 
Descobriu-se, ainda na antiguidade, que a adição de argila nas misturas calcárias 
melhorava as propriedades desse material à presença da água, a depender da 
composição dos componentes das matérias primas, o que deu origem à denominada 
cal hidráulica. Os óxidos argilosos (sílica, alumina e óxido de ferro) combinam-se com o 
óxido de cálcio do calcário para a formação de silicatos e aluminatos de cálcio, 
diminuindo a presença de cal virgem no material resultante. 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 41 
Dessa resumida exposição, pode-se entender a importância que tem a dosagem 
conveniente dos componentes do calcário com os da argila, de modo a não deixar cal 
livre no produto final, sob pena de que, quando da mistura com a água, observar-se 
uma instabilidade volumétrica por expansão da massa em processo de endurecimento, 
devido à formação de hidróxido de cálcio, gerando fissuração e conseqüente 
deterioração do material. 
 
As pesquisas desenvolvidas na Inglaterra no final do século XVIII conduziram a 
descobertas de aglomerantes cada vez mais resistentes à ação da água, fazendo com 
que, em 1824, um arquiteto inglês e construtor de obras portuárias Joseph Aspdin 
solicitasse o registro de patente de um material que levou o nome de Cimento Portland. 
O nome Portland origina-se da semelhança na aparência e textura que o produto tem 
com as pedras calcárias da região de Portland na Inglaterra, após o endurecimento. 
 
RESUMO HISTÓRICO 
 
• Os gregos e romanos utilizam calcário calcinado + cinza vulcânica. 
• John Smeaton reconhece as propriedades químicas da cal hidratada. Utilização de 
calcário com alto teor de argila. 
• 1818 - Louis Vicat compreende perfeitamente as causas do endurecimento dos 
cimentos. Considerado seu inventor. Mistura calcário + argila. 
• 1824 - Joseph Aspdin patenteia o Cimento Portland. Origem do nome Portland: Cor 
semelhante com a pedra de Portland (calcário de Dorset). 
• 1885 - Frederick Ransome inventa o forno rotativo, que prevalece até hoje. 
 
NO BRASIL 
 
1888 - Comendador Antônio Rodovalho 
1892 - Ilha de Tiriri na Paraíba 
1912 -Cachoeiro do Itapemirim (ES) 
1926 - Companhia de Cimento Brasileiro Perus - Primeira produção efetiva. 
1939 - Cinco fábricas 
1953 - 15 fábricas 
1992 - 56 fábricas 
2011 - 70 fábricas – 12 grupos. 
2015 – cerca de 95 plantas – 22 grupos. 
O mercado do cimento no Brasil é atualmente composto por 22 grupos cimenteiros, nacionais e estrangeiros, com 
95 plantas produzindo (Setembro de 2015), espalhadas por todas as regiões brasileiras. A capacidade instalada 
anunciada do país é de 82 milhões de toneladas/ano, mas pelos últimos levantamentos, estima-se que a capacidade 
instalada já tenha ultrapassado os 96 milhões de toneladas/ano, devendo chegar aos 100 milhões de toneladas até 
o final de 2016, com a entrada das plantas em construção. Somente no ano passado e até o mês de agosto/15, 
 mesmo com o mercado apontando queda no consumo, foram adicionadas mais 5 milhões de toneladas anuais à 
capacidade instalada do parque industrial cimenteiro. 
Para conhecer a localização de cada fábrica e a quais grupos elas pertencem, criamos um link diretamente do site 
do SNIC (www.snic.org.br), clicando no mapa para indicar qual a fábrica e a qual grupo aquela fábrica pertence. 
 
 
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 42 
Produção Brasileira (milhões de tonelada) – Fonte: SNIC, 2008. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maiores Produtores Mundiais em toneladas. Fonte: SNIC, 2010 
 
 
 
 
 
 
2. CONSTITUIÇÃO 
ANO PRODUÇÃO ANO PRODUÇÃO
1988 25,3 2000 39,6
1990 25,8 2001 38,9
1991 27,5 2002 37,9
1992 23,9 2003 33,9
1993 24,8 2004 36,0
1994 25,2 2005 39,2
1995 28,2 2006 41,7
1996 34,5 2007 45,9
1997 38,1 2008 51,0
1998 38,9 2009 51,6
1999 40,2 2010 59,1
USCAL - Escola de Engenharia Curso de Engenharia Civil 43 
 
As matérias primas que dão origem ao cimento Portland são: 
 
Calcário ⇒ CaO e MgO 
 
Argila ⇒ SiO2 , Al2O3 e Fe2O3 
 
Gesso ⇒ SO3 
 
Os óxidos acima constituem, geralmente, mais de 95% da composição do cimento 
Portland. Outros óxidos estão presentes no cimento provenientes das matérias primas 
e que, além dos acima indicados, podem ser identificados na análise química: K2O, 
Na2O, TiO2, Mn3O4, P2O5 etc. 
 
Os óxidos componentes do cimento, quando aquecidos à temperatura de 1500ºC, 
aproximadamente, dão origem, através de combinações complexas, aos compostos 
anidros do cimento: 
 
C3S ----- Silicato tricálcico ------------------------- 3CaO. SiO2 
 
C2S ----- Silicato dicálcico -------------------------- 2CaO. SiO2 
 
C3A ----- Aluminato tricálcico -------------------- 3CaO. Al2O3 
 
C4AF --- Ferro aluminato tetracálcico ---------- 4CaO. Al2O3 e Fe2O3 
 
Características dos compostos: 
 
C3S - cristais grandes e com arestas, que se hidrata em poucas horas com 
grande produção de calor, formando hidróxido de cálcio ( Ca(OH)2 ) na 
hidratação. É o composto responsável pela resistência do cimento nas 
primeiras idades. Conteúdo médio ≈ 52% 
 
C2S - cristais grandes de forma arredondada. A pega é lenta e seu 
endurecimento progride lentamente com o tempo. Desprende baixo calor 
de hidratação e forma pouco Ca(OH)2 em comparação com o C3S. A 
resistência inicial é menor que a do C3S, porém ultrapassa-a após um ano. 
Conteúdo médio ≈ 26%. 
 
C3A - material intersticial claro que envolve os cristais de silicatos. A pega é 
instantânea, com grande produção de calor. Responde