apostila MATERIAIS NATURAIS E ARTIFICIAIS

Prévia do material em texto

1S.J. dos Campos 
Prof. Dr. FERNANDO CRUZ BARBIERI
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
MATERIAIS NATURAIS 
E ARTIFICIAIS
2
Materiais Naturais e 
Artificiais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
3
Definição de materiais: São compostos de matéria ( sustância) que,
à temperatura ambiente +/- 200C, podem estar na natureza dos 3
estados:
Solido: ferro
Liquido: mercúrio
gasoso: ar
Definição de materiais de construção civil: Materiais de construção
são todos os corpos, objetos ou substâncias que são usados em
qualquer obra de engenharia.
1 – Materiais: Definição
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
4
Classificação dos materiais de construção quanto à origem ou
obtenção:
• NATURAIS: são encontrados na natureza e não exigem
tratamentos especiais para poderem ser usados. Exemplos: areia,
madeira, pedra etc.
• ARTIFICIAIS: são obtidos por processos industriais. Exemplos:
tijolos, telhas etc.
• COMBINADOS: são resultantes da combinação de materiais
naturais e artificiais. Exemplos: argamassa, concreto etc.
2 – Materiais: classificação
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
5
Classificação dos materiais quanto à função:
• MATERIAIS DE VEDAÇÃO: não têm função resistente na
estrutura. Exemplos: vidros, tijolos em certos casos etc.
• MATERIAIS DE PROTEÇÃO: servem de proteção aos materiais
propriamente ditos. Exemplos: tintas, vernizes etc.
• MATERIAIS COM FUNÇÃO ESTRUTURAL: resistem aos esforços
atuantes na estrutura. Exemplos: madeira, aço, concreto etc.
Classificação dos materiais quanto à composição:
• SIMPLES OU BÁSICOS: são aplicados isoladamente. Exemplos:
telha, tijolo etc.
• PRODUZIDOS OU COMPOSTOS: são empregados conjuntamente.
Exemplos: concreto, argamassa etc.
2 – Materiais: classificação
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
6
Classificação dos materiais quanto à estrutura interna:
LAMELAR -Exemplo: argila.
FIBROSA -Exemplo: amianto. -Vítrea -Exemplo: vidro.
CRISTALINA -Exemplo: metais.
AGREGADOS COMPLEXOS -Exemplo: concreto.
FIBROSOS COM ESTRUTURA COMPLEXA -Exemplo: madeira.
2 – Materiais: classificação
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
7
2 – Materiais: classificação
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
8
2 – Materiais: classificação
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
9
3 – Materiais: Características gerais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
10
4 – Materiais: Características metais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Metais: são corpos minerais simples que se encontram em camadas
do solo e subsolo.
São extraídos das minas e tratados e consequentemente
transformados
11
4 – Materiais: Características metais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
12
4 – Materiais: Características metais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
13
4 – Materiais: Características metais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
14
4 – Materiais: Características metais
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
15
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
È um material orgânico de origem vegetal obtido a partir da arvore
16
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
17
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
18
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
19
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
20
5 – Materiais: Características madeira
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
21
6 – Materiais: Características plasticos
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
São materiais extensíveis e moldáveis
22
6 – Materiais: Características plásticos 
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
23
8 – Materiais: Características fibras
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
24
9 – Materiais: critério de seleção
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Para a escolha dos materiais devem ser levados em conta três
critérios básicos:
Critério de ordem técnica: é um critério de ordem geral onde se
deve conhecer formas padronizadas, dimensões, propriedades
físicas, químicas e mecânicas, resistências ao intemperismo e ao
meio, resistência mecânica e moldabilidade, para se obter
resistência, trabalhabilidade, durabilidade e higiene.
Critério de ordem econômica: é um critério de ordem geral onde se
deve conhecer o valor aquisitivo do material (preço em função da
qualidade e da quantidade), o custo da aplicação e dos
equipamentos para aplicação, o custo de conservação (materiais
mão-de-obra e equipamentos) e a durabilidade da obra, para
melhor transporte, aplicação e conservação.
25
9 – Materiais: critério de seleção
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Critério de ordem estética: é um critério de ordem pessoal onde se
deve leva em conta a quantidade de material sob a ação dos olhos,
o tipo de mão-de-obra, o acabamento e a conservação da
estética, considerando-se o colorido, a textura e a forma do
material
26
9 – Materiais: critério de seleção
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
27
Rochas e Solos
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
28
ROCHAS
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
29
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
1.Considerações Iniciais
Um dos mais antigos materiais de construção, junto com a
madeira;
Uso decrescente em função do desenvolvimento tecnológico de
outros materiais;
Crosta terrestre:
95% de rochas ígneas e metamórficas;
5% de rochas sedimentares.
30
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
1.Considerações Iniciais
Direcionando nosso estudo para as rochas como parte da engenharia,
podemos destacar duas finalidades das mesmas:
Local de instalações de obras: as rochas podem ser utilizadas
como fundações de obras, como material de base para túneis,
galerias, entre outros.
Material de construção: materiais como pedras brita, areia,
componentes de misturas cerâmicas, pedras para revestimento,
matérias-primas da cal e do cimento, são originários de rochas
estudadas pela geologia;
31
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
1.Considerações Iniciais
Independente da área de aplicação, cada rocha tem características
próprias que influenciam no seu comportamento.
Entre as principais podemos citar:
composição mineralógica: refere-se aos minerais que compõem
cada rocha.
textura: é o modo como os minerais estão distribuídos.
estrutura: refere-se à homogeneidade ou heterogeneidade dos
cristas constituintes.
32
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
2.Definição:
Rochas ou pedras naturais: associações compatíveis e estáveis de
um ou mais minerais.
São definidos como substâncias sólidas, naturais, inorgânicas e
homogêneas, que possuem composição química definida e estrutura
atômica característica.
São compostos químicos resultantes da associação de átomos de
dois ou mais elementos.
33
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
2.Definição:
Rochas ou pedras naturais: associações compatíveis e estáveis de
um ou mais minerais.
São definidos como substâncias sólidas, naturais, inorgânicas e
homogêneas, que possuem composição química definida e estrutura
atômica característica.
São compostos químicos resultantes da associação de átomos de
dois ou mais elementos.34
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
3.Tipos: A seguir são apresentados, de forma resumida, os
principais minerais que compõem as rochas mais utilizadas como
material de construção e suas características:
Caulinita: É o principal componente de argilas. Sua massa
específica é de 2,6 e sua dureza é de 1.
Feldspato: É o material mais abundante na natureza. Apresenta-
se nas cores branca, cinza, rosa e avermelhada.
Possui massa específica entre 2,55 e 2,76 e a dureza é de
aproximadamente 6. Está presente na constituição de rochas
ígneas (granito), sedimentares (arenito) e metamórficas
(gnaisses).
35
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
Quartzo: É um dos minerais mais comuns na natureza. Possui as
cores incolor, leitosa e cinza, Sua dureza é 7 e a massa
específica é de 2,65. Está presente na composição das rochas
ígneas (granito), sedimentares (arenito) e metamórficas
(quartzitos, gnaisses).
Mica: Possui composição química complexa. Possui dureza de 2 a 3
na escala Mohs.
Calcita: Mineral solúvel em meio ácido. Apresenta cores incolor e
branca. Tem massa específica de 2,7 e dureza 3. Está presente
nas rochas sedimentares (calcáreo) e metamórficas (mármores).
36
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
Dolomita: Mineral menos solúvel em meio ácido que a calcita.
Apresenta cor branca e dureza de 3,5.
Compõe as rochas sedimentares (calcáreos dolomíticos) e
metamórficas (mármores dolomíticos).o principal componente de
argilas. Sua massa específica é de 2,6 e sua dureza é de 1.
37
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.Formação e Classificação das Rochas
Uma rocha é resultante de um processo geológico determinado,
formado por agregados de um ou mais minerais arranjados, segundo
condições de temperatura e pressão existentes durante sua
formação.
De acordo com o processo de formação, podemos classificar as
rochas em:
Rochas Ígneas
Rochas Sedimentares
Rochas Metamórficas
38
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.1 Rocha Ígneas ou magmáticas
Resultam da solidificação do magma.
Quando formadas em profundidade (dentro da crosta) são
chamadas de rochas plutônicas ou intrusivas e neste caso são
formadas por uma estrutura cristalina e apresentam textura de
graduação grossa.
Rochas plutônicas ou intrusivas; exemplo: Granito
39
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.1 Rocha Ígneas ou magmáticas
Caso sejam formadas na superfície terrestre pelo extravasamento
de lava por condutos vulcânicos são chamadas de rochas vulcânicas
ou extrusivas e são caracterizadas por uma estrutura que pode
ser vítrea ou cristalina e apresentam textura com graduação fina.
Rochas vulcânicas ou extrusivas; exemplo: Basalto
40
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.1 Rocha Ígneas ou magmáticas
Em geral, apresentam melhor comportamento geomecânico que as
demais rochas e são as mais utilizadas na construção civil.
Por serem mais resistentes, são mais abrasivas, o que pode
causar desgaste nos equipamentos utilizados para trabalhar esse
tipo de rocha;
Como exemplos desse tipo de rochas, podemos citar os granitos,
basaltos, dioritos, entre outras.
41
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.2 Rocha Sedimentares
São resultantes da consolidação de sedimentos, ou seja, formam
se a partir de partículas minerais provenientes da desagregação e
transporte de rochas pré-existentes.
Geralmente são rochas mais brandas, isto é, com menor
resistência mecânica. Constituem uma camada relativamente fina
(aproximadamente 0,8 km de espessura) da crosta terrestre, que
recobre as rochas ígneas e metamórficas.
O processo de formação das rochas sedimentares pode ser
dividido em duas etapas: quando ocorre a deposição, ou seja, o
arranjo dos fragmentos de rochas em camadas diferentes, temos
as rochas primárias e o processo é de origem mecânica.
42
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.2 Rocha Sedimentares
Após a deposição, ocorre um processo de origem química, onde há
transformação de sedimentos em rochas por meio de um conjunto
de processos químicos e fisícos, que ocorrem em condições de
baixas pressões e temperaturas, conhecido por diagênese.
Nessa etapa, a rocha é chamada de secundária.
Como exemplos de rochas sedimentares podemos citar: arenitos,
calcários, carvão, entre outras.
43
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
4.3 Rocha Metamórfica 
Resultam de outras rochas pré-existentes que, no decorrer dos
processos geológicos, sofreram mudanças mineralógicas, químicas
e estruturais, que provocaram a instabilidade dos minerais, os
quais tendem a se transformar e rearranjar sob novas condições.
Como exemplos de rochas metamórficas podemos citar: gnaisses,
quartzitos, mármores, ardósias, entre outras.
44
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
5. Principais características das rochas como materiais de construção.
A escolha de uma rocha natural como material de construção
depende de diversos fatores dentre os quais podemos destacar os
critérios técnicos e econômicos.
Os critérios econômicos referem-se ao custo do material e a sua
disponibilidade no local ou próximo ao local de utilização.
Os critérios técnicos referem-se à caraterísticas que o material
possui que atendem às finalidades da aplicação pretendida.
Para definir se uma rocha é ou não adequada a determinado uso,
precisamos analisar suas propriedades e, para isso, é necessário
conhecer as principais propriedades das pedras naturais e como
influenciam nas caraterísticas do material.
45
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
5. Principais características das rochas como materiais de construção.
Resistência mecânica: definida como a resistência que a pedra
oferece ao ser submetida aos diferentes tipos de esforços
mecânicos, como compressão, tração, flexão e cisalhamento, além
da resistência ao desgaste e ao choque (tenacidade).
De maneira geral, as pedras naturais resistem melhor à
compressão do que aos demais esforços.
46
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
5. Principais características das rochas como materiais de construção.
Durabilidade: a durabilidade é a capacidade que tem o material
de manter suas propriedades e desempenhar sua função no
decorrer do tempo, dependendo de várias características entre
elas a porosidade, a compacidade e a permeabilidade.
Portanto, quanto mais permeável é uma rocha, mais suscetível
está à ação de agentes agressivos.
47
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
5. Principais características das rochas como materiais de construção.
Trabalhabilidade: é a facilidade de moldar a pedra de acordo com
o uso.
Depende de fatores como a dureza e da homogeneidade da rocha.
De acordo com Petrucci (1975), peças mais brandas podem ser
cortadas com serras de dentes enquanto peças mais duras
demandam corte com diamante.
Dessa forma, a homogeneidade permite a obtenção de peças com
formatos adequados.
48
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
5. Principais características das rochas como materiais de construção.
Estética: depende da textura, da estrutura e coloração da pedra,
características que estão relacionadas aos minerais que compõem
a mesma.
49
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Granito: Na construção civil é utilizado na confecção de fundações
(em forma de bloco), de muros, calçamentos, como agregado para
concreto e rocha ornamental em pisos, paredes, tampos de pias,
lavatórios, bancadas e mesas, e em detalhesdiversos.
A fixação do granito como rocha ornamental é feita com o uso de
argamassas próprias para o tipo de rocha.
50
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Basalto: Na construção civil, o basalto é muito utilizado com
pedra britada em agregados asfálticos, para concretos e lastros
de ferrovias.
Assim como o granito possui larga aplicação como pedra para
calçamento e em outras formas de pavimentação.
Quando polido pode ser utilizado como rocha ornamental,
principalmente em pisos.
51
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Dioritos: É uma rocha ígnea com características físicomecânicas e
usos semelhantes aos granitos, sendo chamados de granitos
pretos.
Diferem dos granitos na composição mineralógica, mas são
utilizados para os mesmos fins, tendo larga aplicação como rocha
ornamental em arte mortuária.
52
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Arenitos: São utilizados principalmente em revestimentos de pisos
e paredes e são muito empregados na confecção de mosaicos.
Dependendo da composição podem apresentar razoável resistência
ao risco.
53
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Calcários e dolomitos: A principal aplicação na construção civil é
como matéria-prima para a indústria cimenteira, de cal, vidreira,
siderúrgica e como corretor de solos.
Alguns dolomitos podem ser utilizados como brita e agregado para
concreto por serem mais duros que os calcários.
54
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Ardósia: Como material de construção é utilizada como rocha
ornamental em coberturas de casas, pisos, tampos e bancadas.
55
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Quatzitos: Como material de construção são utilizados em pisos e
calçamentos.
A fixação do quartzito como rocha ornamental é feita com o uso
de argamassas próprias para o tipo de rocha.
56
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Mármores: São utilizados principalmente como rocha ornamental
em ambientes interiores, podendo ser aplicados em pisos e
paredes, lavatórios, lareiras, mesas, balcões, tampos e outros
detalhes.
A fixação do mármore como rocha ornamental é feita com o uso
de argamassas próprias para o tipo de rocha.
57
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Rochas
6. Principais rochas utilizadas como material de construção
Gnaisse: De uso geral na engenharia mas e comumente usado como
agregados em concretos
58
SOLOS
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
59
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
1.Definição:
Solos é todo material que recobre a crosta terrestre, acima ou
abaixo do mar, resultante do intemperismo das rochas podendo ou
não conter matéria orgânica.
60
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
2. Classificação quanto a origem geológica:
Solo Residual: que permanecem no local da decomposição da rocha
Solo Transportado: que foram levados ao seu local atual por
alguns agentes de transporte.
61
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
3. Composição mineralógica das partículas
Solos Granulares: Provenientes do intemperismo físico e são
formados por minerais primários Silicatos (quartzo, feldspato,
mica)
Solos Argilosos: Provenientes do intemperismo químico. São
formados por minerais secundários.
Obs1: O conhecimento da composição mineralógica dos solos
granulares é de importância secundária para o Engenheiro. Nos solos
granulares o comportamento mecânico e hidráulico será definido pela
densidade relativa.
Obs2: O conhecimento da composição química dos argilos-minerais é
importante pois dele decorre as propriedades de plasticidade e
expansibilidade.
62
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
4. Termos relativos a solos
Argila: solo de granulação fina constituído por partículas com
dimensões menores que 0,002mm, apresentando coesão e
plasticidade.
Silte: solo que apresenta baixa ou nenhuma plasticidade, e que
exibe baixa resistência quando seco o ar; suas propriedades
dominantes são devidas à parte constituída pela fração silte; é
formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002
mm e 0,06 mm.
Areia: solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou
partículas de rochas com diâmetros compreendidos entre 0,06 mm
e 2,0 mm.
63
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
4. Termos relativos a solos
Pedregulho: solos formados por minerais ou partículas de rochas,
com diâmetro compreendido entre 2,0 mm e 60 mm; quando
arredondados ou semi-arredondados, são denominados cascalho ou
seixo.
Matacão: fragmento de rocha, transportado ou não, comumente
arredondado por intemperismo ou abrasão, com uma dimensão
compreendida entre 200 mm e 1 m.
64
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
65
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5. Identificação dos solos
As características morfológicas do solo são aquelas observadas com
o tato e a visão, são:
Cor;
Textura;
Estrutura;
Porosidade;
Consistência;
66
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.1 Cor dos solos
A cor fornece indicações referentes à composição do solo.
Preto – presença de matéria orgânica.
Vermelho e amarelo: presença de
hematita e magnita
Cores claras – presença de quartzo.
67
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.2 Textura do solo
A textura de um solo é sua aparência ou “sensação ao toque” e
depende dos tamanhos relativos e formas das partículas, bem
como da faixa ou distribuição desses tamanhos.
68
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.2 Textura do solo
As classes texturais são identificadas através do triangulo textural.
Esse triangulo mostra as porcentagens de Argila, Silte e Areia.
A soma dos 3 sempre é 100%.
O ponto de encontro entre eles mostra a textura do solo.
Para simular :http://www.quoos.com.br/index.php/geografia/solos/4-triangulo-
textural-solos-argila-areia-silte
69
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
70
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.2 Textura do solo
Exemplo:
200 g/kg de argila = 20%
200g/kg de areia = 20%
600 g/kg de silte = 60%
Lembre: 10 g/kg = 1%
Textura:
Franco Siltoso
71
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.2 Textura do solo
Influi sobre:
• Retenção, movimentação e disponibilidade de agua;
• Arejamento;
• Disponibilidade de nutrientes;
• Resistencia a penetração de raízes;
• Estabilidade de agregados;
• Compatibilidade do solo;
• Erodibildiade.
72
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.3 Estrutura do Solo
É a agregação de partículas primarias:
Areia;
Silte;
Argila.
Em unidades chamadas agregados (Importância):
Deixa o solo argiloso menos duro;
Reduz a erosão;
Aumenta a macroporosidade.
73
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Solos
5.4 Estrutura do Solo
Diz respeito a:
Dureza (solo seco);
Friabilidade (solo úmido);
Plasticidade e pegajosidade (solo molhado).
5.5 Porosidade do solo
Como tem poros, o solo pode absorver água, assim comoocorre na
esponja.
A porosidade pode ser definida como o volume de solo ocupado
pela fase líquida e pela fase gasosa do solo.
74
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
1) As rochas vulcânicas são de textura afanítica, o que significa que possuem cristais de dimensão microscópica, 
por isso, indistinguíveis a olho nu (podem existir exceções denominadas fenocristais). A pequena dimensão dos 
seus cristais deve-se ao arrefecimento abrupto, que não permite o pleno desenvolvimento cristalino. Este 
arrefecimento abrupto ocorre devido à enorme diferença de temperaturas entre o ambiente superficial e o 
ambiente da intrusão magmática. Basalto, andesito, dacito, riolito, traquito e fonolito são exemplos de rochas 
vulcânicas. Observe a imagem a seguir:
O tipo de rocha que se constitui a partir do processo acima visualizado é:
a) ígnea;
b) sedimentar;
c) metamórfica;
d) magmática plutônica;
e) magnética.
75
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
2) (UFG/2003)
Veja a tira a seguir:
Tirinha de Calvin e Haroldo sobre as rochas
Fonte: MOREIRA, João Carlos; SENE, Eustáquio de. Geografia para o ensino médio: Geografia Geral e do Brasil. 
São Paulo: Scipione, 2002. p. 467. Sobre as rochas, pode-se afirmar que:
1. ( ) as rochas ígneas ou magmáticas formam-se pelo resfriamento e solidificação do magma.
2. ( ) o arenito, utilizado na correção de acidez do solo, é uma rocha dita metamórfica, pois sua formação está 
ligada à ação da temperatura e da pressão em rochas preexistentes.
3. ( ) as rochas sedimentares são formadas pelo acúmulo de sedimentos de outras rochas.
4. ( ) o basalto, utilizado na construção civil, é um exemplo de rocha ígnea extrusiva, formada com o magma das 
erupções vulcânicas.
Assinale a alternativa correta:
a) V,F,V,V;
b) V,V,V,V;
c) F,F,F,F;
d) F,V,F,F;
e) V,F,F,V.
76
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
3) A litosfera, a camada superficial e sólida da Terra, é composta por rochas, que, por sua vez, são formadas 
pela união natural entre os diferentes minerais. Assim, em razão do caráter dinâmico da superfície, através 
de processos como o tectonismo, o intemperismo, a erosão e muitos outros, existe uma infinidade de tipos de 
rochas.
Dessa forma, foram elaborados vários tipos de classificação das rochas. A forma mais conhecida concebe-as a 
partir de sua origem, isto é, a partir do processo que resultou na formação dos seus diferentes tipos. Nessa 
divisão, existem três tipos principais: as rochas ígneas ou magmáticas, as rochas metamórficas e as rochas 
sedimentares. É correto afirmar que uma rocha vulcânica se solidifica à superfície é:
a) Rochas ígneas intrusivas ou plutônicas: são aquelas que se formam no interior da Terra, geralmente nas zonas 
de encontro entre a astenosfera e a litosfera, em um processo constitutivo mais longo. Elas surgem na 
superfície somente através de afloramentos, que se formam graças ao movimento das placas tectônicas, como 
ocorre com a constituição das montanhas. Exemplo: gabro;
b) Rochas ígneas extrusivas ou vulcânicas: são aquelas que surgem a partir do resfriamento do magma expelido em 
forma de lava por vulcões, formando a rocha na superfície e em áreas oceânicas. Como nesse processo a 
formação da rocha é rápida, ela apresenta características diferentes das rochas intrusivas. Um exemplo é o 
basalto;
c) Rochas metamórficas: são as rochas que surgem a partir de outros tipos de rochas previamente existentes 
(rochas-mãe) sem que essas se decomponham durante o processo, que é chamado demetamorfismo. Quando a 
rocha original é transportada para outro ponto da litosfera que apresenta temperatura e pressão diferentes do 
seu local de origem, ela altera as suas propriedades mineralógicas, transformando-se em rochas metamórficas. 
Exemplo: mármore;
d) Rochas sedimentares: são rochas que se originam a partir do acúmulo de sedimentos, que são partículas de 
rochas. Uma rocha preexistente sofre com as ações dos agentes externos ou exógenos de transformação do 
relevo, desgastando-se e segmentando-se em inúmeras partículas (meteorização); em seguida, esse material 
(pó, argila, etc.) é transportado pela água e pelos ventos para outras áreas, onde se acumulam e, a uma certa 
pressão, unem-se e solidificam-se novamente (diagênese), formando novas rochas;
e) Nenhuma das anteriores.
77
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
4) Agregados de Construção Civil são materiais com forma e volume aleatórios detentores de dimensões e os quais 
as propriedades físicas devem ser analisadas (dureza entre 4,8 a 6,5 da escala Mohs e densidades 2,5 a 3 
g/cm3) e serem adequadas para a elaboração de concreto e argamassa na construção civil. Têm um custo 
relativamente reduzido, sendo este um dos motivos para a sua utilização Considerando a fabricação de 
agregados para construção civil a partir das rochas abaixo, qual será a mais eficiente?
a) Siltito;
b) Arenito;
c) Argilito;
d) Basalto;
e) Silte.
78
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
5) A crosta terrestre é formada por rochas e minerais. Estas últimas podem ser definidas como agrupamentos de 
minerais que, por sua vez, são compostos de elementos químicos. Analise as proposições sobre as rochas, 
assinalando F para Falsa e V para Verdadeira.
( ) As rochas ígneas ou magmáticas formaram-se a partir do resfriamento e solidificação do magma, material em 
estado de fusão de que é constituído o manto.
( ) As rochas ígneas foram, originalmente, rochas magmáticas, sedimentares ou metamórficas que, pela ação do 
calor ou pela pressão existente no interior da Terra, adquiriram outra estrutura.
( ) As rochas sedimentares derivam de rochas que sofreram a ação de processos erosivos, como atividades 
realizadas pela água, pelo vento, por reações químicas e físicas e pela ação dos seres vivos.
( ) A areia, o calcário e o arenito são exemplos de rochas metamórficas.
( ) Originalmente, as rochas metamórficas foram magmáticas, sedimentares ou metamórficas, mas pela ação do 
calor ou pela pressão existente no interior da Terra, adquiriram outra estrutura.
Assinale a alternativa CORRETA.
(A) V, V, F, F, V; 
(B) V, F, V, V, V ; 
(C) V, F, V, F, V;
(D) F, V, F, V, F ; 
(D) F, V, V, V, F.
79
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
6) As rochas, assim como outros componentes do meio natural, são classificadas por meio de critérios específicos, 
permitindo agrupá-las segundo características semelhantes. Uma das principais classificações é a genética, em 
que as rochas são agrupadas de acordo com o seu modo de formação na natureza. Sob este aspecto, as rochas 
se dividem em três grandes grupos:
a) Calcárias, basálticas e graníticas. 
b) Crostáticas, continentais e oceânicas.
c) Areníticas, vulcânicas e radioativas. 
d) Ígneas, sedimentares e metamórficas.
e) Neolíticas, terciárias e quaternárias.
7) O gabro e o granito são exemplos de rochas:
a) Magmáticas vulcânicas. 
b) Magmáticas extrusivas. 
c) Magmáticas plutônicas 
d) Metamórficas 
e) Sedimentares detríticas
80
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
8) Assinale a alternativa que expressa corretamente a diferença e relação entre rochas e minerais:
a) A aglutinação de sedimentos origina as rochas que, por sua vez, podem formar diferentes tipos de minerais;
b) Rochas são elementos naturais sólidos com diferentes propriedades físico-químicas; minerais são agregados de 
diferentes rochas que se unem de forma homogênea;c) Os minerais compõem as rochas, dando origem aos diferentes tipos rochosos que variam conforme a composição 
e os tipos desses minerais;
d) Rochas e minerais são dois tipos de formações terrestres que não se interligam. A primeira é do tipo 
heterogêneo, e a segunda do tipo homogêneo;
e) Nenhuma das anteriores. 
81
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
9) Num trabalho sobre rochas, um grupo de estudante preparou a seguinte tabela.
Sobre a tabela podemos afirmar que:
a) existe um erro nos exemplos de rochas sedimentar.
b) pedra-pomes não é rocha magmática.
c) ardósia e mármore são rochas magmáticas.
d) a tabela está correta.
e) basalto não e magmática 
82
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
9) Num trabalho sobre rochas, um grupo de estudante preparou a seguinte tabela.
Sobre a tabela podemos afirmar que:
a) existe um erro nos exemplos de rochas sedimentar.
b) pedra-pomes não é rocha magmática.
c) ardósia e mármore são rochas magmáticas.
d) a tabela está correta.
e) basalto não e magmática 
10) Rocha formada pelos fragmentos provenientes do desgaste de outras rochas.
a) arenito.
b) basalto.
c) ardósia.
d) granito.
e) granito
83
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
11) O solo é um componente terrestre essencial para os seres vivos e também para a realização das atividades 
econômicas, de forma a ser considerado um importante recurso natural. Em termos de composição 
geomorfológica, pode-se afirmar que os solos:
a) constituem-se em ambientes de erosão e acúmulo de material sedimentar;
b) consolidam-se a partir de fatores exógenos do relevo.;
c) são o ponto de partida para a formação de todas as rochas terrestres.;
d) têm como característica a alteração mineralógica a partir da pressão do ar.;
e) apresentam uma maior fertilidade quando livres de compostos orgânicos.
12) O processo de formação dos solos é relativamente lento e gradual, de forma que os elementos e as condições 
naturais envolvidas são fundamentais para a determinação dos tipos e características desse recurso natural.
Sobre a formação dos solos, também conhecida como pedogênese, é correto afirmar:
a) ocorre com um ritmo de intensidade determinado pela posição latitudinal do local.;
b) acontece, inicialmente, pelo incremento de material orgânico sobre formações rochosas.;
c) depende, entre outros fatores, da atuação dos agentes intempéricos, tais como a água e os ventos.;
d) constitui uma camada do relevo desprovida de qualquer tipo de estratificação.;
e) não apresenta variações morfológicas entre as diferentes localizações geográficas.
84
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
13) Uma aluna fazendo uma pesquisa de campo encontrou dois tipos de solos diferentes, em locais bem longe um 
do outro. Observando os solos ela verificou as seguintes características.
I- Constituído de pequenas partículas. São pouco permeáveis e a água se empoça neles.
II- São poucos compactos e deixam passar a água facilmente para as camadas mais profundas, pois são muito 
permeáveis.
Identifique respectivamente os dois tipos de solo relacionado-os com as características citadas acima.
a) I argiloso e II arenoso.
b) I arenoso e II argiloso.
c) I rochoso e II arenosos.
d) I humoso e II argiloso.
e) Nenhuma das anteriores
14) Que tipo de solo tem partículas menores:
a) arenoso.;
b) argiloso.;
c) rochoso.;
d) médio.;
e) filito.
15) A textura de um solo é sua aparência ou “sensação ao toque” e depende dos tamanhos relativos e formas das 
partículas, bem como da faixa ou distribuição desses tamanhos. Segundo a Unifed soid Classification (USCS) a 
granulometria que separa solos granulares de fino é:
a) 0,050mm;
b) 0,100mm;
c) 0,025mm;
d) 0,075mm;
e) 0,0075mm.
85
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
16) Uma amostra de solo foi coletada numa região e foi realizado no laboratório a determinação dos teores dos 
componentes do solo em estudo. E verificou-se que nessa amostra de solo obtinha 20% de argila, 20% de 
areia e 60% de silte. Lembrando que 10 g/kg = 1% e através do triangulo textural, qual a textura desse solo?
a) Franco Siltoso;
b) Argila;
c) Muito argiloso;
d) Franco argiloso;
e) Argila siltosa
86
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
17) Uma amostra de solo foi coletada numa região e foi realizado no laboratório a determinação dos teores dos 
componentes do solo em estudo. E verificou-se que nessa amostra de solo obtinha 90% de argila, 10% de 
areia e 20% de silte. Lembrando que 10 g/kg = 1% e através do triangulo textural, qual a textura desse solo?
a) Franco Siltoso;
b) Argila;
c) Muito argiloso;
d) Franco argiloso;
e) Argila siltosa
87
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
18) Uma amostra de solo foi coletada numa região e foi realizado no laboratório a determinação dos teores dos 
componentes do solo em estudo. E verificou-se que nessa amostra de solo obtinha 60% de argila, 40% de 
areia e 10% de silte. Lembrando que 10 g/kg = 1% e através do triangulo textural, qual a textura desse solo?
a) Franco Siltoso;
b) Argila;
c) Muito argiloso;
d) Franco argiloso;
e) Argila siltosa
88
AGREGADOS
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
89
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados para construção civil são materiais minerais, sólidos
inertes que, de acordo com granulometrias adequadas, são utilizados
para fabricação de produtos artificiais resistentes mediante a
mistura com materiais aglomerantes de ativação hidráulica ou com
ligantes betuminosos.
São geralmente, granular, sem forma e volume definidos, com
dimensões características e propriedades adequadas para a
preparação de argamassas e concretos (NBR 9935/05).
90
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Uma vez que cerca de ¾ do volume do concreto são ocupados
pelos agregados, não é de se surpreender que a qualidade destes
seja de importância básica na obtenção de um bom concreto,
exercendo nítida influência não apenas na resistência mecânica do
produto acabado como, também, em sua durabilidade e no
desempenho estrutural.
91
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
1) Classificação dos agregados:
Os agregados podem ser classificados quanto:
 à origem;
 às dimensões das partículas
 à massa específica.
composição mineralógica
a) Quanto à origem:
 naturais  já são encontrados na natureza sob a forma definitiva
de utilização: areia de rios, seixos rolados, cascalhos, pedregulhos,...
92
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
 artificiais  são obtidos pelo britamento de rochas: pedrisco,
pedra britada,...
 industrializados  aqueles que são obtidos por processos
industriais. Ex.: argila expandida, escória britada, ...
Deve-se observar aqui que o termo artificial indica o modo de obtenção e
não se relaciona com o material em si.
93
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Quanto à dimensão de suas partículas, a Norma Brasileira (NBR 7211)
define agregado da seguinte forma:
 Agregado miúdo  Areia de origem natural ou resultante do britamento de
rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT de
4,8 mm (peneira de malha quadrada com abertura nominal de “x” mm, neste caso 4,8
mm) e ficam retidos na peneira ABNT 0,150 mm.
 Agregado graúdo  o agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra
britada proveniente do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos
grãos passam pela peneira ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm.
94
UNIVERSIDADEPAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
95
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
96
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Quanto à massa específica pode-se classificar os agregados em leves,
médios e pesados.
Isopor, argila expandida
Basalto, granito
Minério de ferro
97
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
d) Quanto à composição mineralógica
98
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Naturais:
a) Areia natural: considerada como material de construção, areia é
o agregado miúdo.
A areia pode originar-se de rios, de cavas ou de praias e dunas.
As areias das praias e dunas não são usadas, em geral, para o
preparo de concreto por causa de sua grande finura e teor de
cloreto de sódio.
99
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
100
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Utilização da areia natural:
Preparo de argamassas;
Concreto betuminoso → juntamente com fíller, a areia entra na
dosagem dos inertes do concreto betuminoso e tem a importante
propriedade de impedir o amolecimento do concreto betuminoso dos
pavimentos de ruas nos dias de intenso calor);
Concreto de cimento → constitui o agregado miúdo dos concretos);
Pavimentos rodoviários → constitui o material de correção do solo
(sub-base);
101
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Granulometricamente areia fina (entre 0,06 mm e 0,2 mm), 
segundo a NBR 7211/83
102
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Granulometricamente areia media (entre 0,2 mm e 0,6 mm), 
segundo a NBR 7211/83
103
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Granulometricamente areia grossa (entre 0,6 mm e 2,0 mm), 
segundo a NBR 7211/83
104
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Cascalho: também denominado pedregulho, é um sedimento
fluvial de rocha ígnea, formado de grãos de diâmetro em geral
superior a 5 mm, podendo os grãos maiores alcançar diâmetros até
superiores a cerca de 100 mm.
O cascalho também pode ser de origem litorânea marítima.
O concreto executado com pedregulho é menos resistente ao
desgaste e à tração do que aquele fabricado com brita.
O pedregulho deve ser limpo, quer dizer, lavado antes de ser
fornecido. Deve ser de granulação diversa, já que o ideal é que os
miúdos ocupem os vãos entre os graúdos.
105
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
a) Pedra britada: agregado obtido a partir de rochas compactas que
ocorrem em jazidas, pelo processo industrial da cominuição (fragmentação)
controlada da rocha maciça. Os produtos finais enquadram-se em diversas
categorias.
• O preparo de concreto é o
principal campo de consumo da
pedra britada.
• São empregados principalmente o
pedrisco, a brita 1 e a brita 2.
106
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
107
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
108
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
Brita 0- produto de dimensões
reduzidas em relação a brita 1 –
Brita aplicada em lajes pré-moldadas,
blocos, usinas de asfalto e de
concreto.
Brita 1- produto mais utilizado pela
construção civil, muito apropriado para
lajes, pisos, tubulões, vigas, pilar entre
outros.
109
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
Brita 2- utilizado em estacionamentos,
concretos mais grossos e drenos.
Brita 3- conhecida como pedra de
lastro pois é constantemente utilizada
em aterramentos e nivelamentos de
áreas ferroviárias, drenos e reforço de
pistas.
110
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
111
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Areia de brita ou areia artificial: agregado obtido dos finos resultantes
da produção da brita, dos quais se retira a fração inferior a 0,15 mm. Sua
graduação é 0,15 /4,8mm.
retida/passante
retida/passante
c) Fíler: agregado de graduação 0,005/0,075mm. Seus grãos são da
mesma ordem de grandeza dos grãos de cimento e passam na peneira 200
(0,075 mm). É chamado de pó de pedra.
O fíler é utilizado nos seguintes serviços:
• na preparação de concretos, para preencher vazios;
• na adição a cimentos;
• na preparação da argamassa betuminosa.
112
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
d) Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra à saída do
britador. Pode ser classificada em primária ou secundária. Será primária
quando deixar o britador primário, com graduação aproximada de 300mm,
dependendo da regulagem e tipo de britador. Será secundária quando deixar
o britador secundário, com graduação aproximada de 76mm.
e) Rachão: agregado constituído do material que passa no britador
primário e é retido na peneira de 76 mm. É a fração acima de 76 mm da
bica corrida primária. A NBR 9935 define rachão como “pedra de mão”, de
dimensões entre 76 e 250 mm.
113
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
f) Restolho: material granular, de grãos em geral friáveis (que se partem
com facilidade). Pode conter uma parcela de solo.
g) Blocos: fragmentos de rocha de dimensões acima do metro, que, depois
de devidamente reduzidos em tamanho, vão abastecer o britador primário.
114
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Artificiais:
115
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
116
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Agregados Industrializados:
Agregados Leves:
a) Argila expandida: a argila é um material muito fino, constituído de
grãos lamelares de dimensões inferiores a 2m, formada, em proporções
muito variáveis, de silicato de alumínio e óxidos de silício, ferro, magnésio e
outros elementos.
O principal uso é como agregado leve para concreto, seja concreto de
enchimento, seja concreto estrutural ou pré-moldados.
O concreto de argila expandida, além da baixa densidade de 1,0 a 1,8,
apresenta muito baixa condutividade térmica – cerca de 15 x do concreto de
britas de granito.
117
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Escória de alto-forno: é um resíduo resultante da produção de ferro
gusa em altos-fornos, constituído basicamente de compostos oxigenados de
ferro, silício e alumínio.
A escória simplesmente resfriada ao ar, ao sair do alto forno (escória
bruta), uma vez britada, pode produzir um agregado graúdo.
A escória granulada é usada na fabricação do cimento Portland de alto-
forno. Usa-se a escória expandida como agregado graúdo e miúdo no
preparo de concreto leve em peças isolantes térmicas e acústicas, e também
em concreto estrutural, com resistência a 28 dias da ordem de 8-20 MPa e
densidade da ordem de 1,4.
118
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Vermiculita: é um dos muitos minérios da argila. A vermiculita
expandida tem os mesmos empregos da argila expandida.
Agregados Pesados:
d) Hematita: a hematita britada constitui os agregados miúdo e graúdo
que são usados no preparo do concreto de alta densidade (dito “concreto
pesado”) destinado à absorção de radiações em usinas nucleares (escudos
biológicos ou blindagens). O grau de absorção cresce com o aumento da
densidade do concreto
119
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
e) Barita: pela sua alta densidade, a barita também é usada no preparo de
concretos densos.120
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
FINALIDADE DOS AGREGADOS:
• Técnica: aumentar a resistência das
argamassas e concreto diminuindo a retração
(diminuição do volume).
• Econômica: reduzir o consumo de aglomerantes
de custos mais elevados.
121
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
2) Exigências normativas da NBR 7211
a) Granulometria: É a ciência cujo objetivo é medir e determinar a forma do
grão do agregado.
Ela é feita numa série de peneiras normalizadas, com aberturas de malhas
quadradas, conforme especificações da ABNT.
O procedimento do ensaio consiste no peneiramento do agregado e
determinação das porcentagens retidas em cada peneira.
A granulometria dos agregados é característica essencial para estudo das
dosagens do concreto.
Para caracterizar um agregado é, então, necessário conhecer quais são as parcelas
constituídas de grãos de cada diâmetro, expressas em função da massa total do
agregado. Para conseguir isto, divide-se, por peneiramento, a massa total em faixas
de tamanhos de grãos e exprime-se a massa retida de cada faixa em porcentagem da
massa total.
122
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Continuidade da curva Granulométrica
b) Quanto à continuidade da curva de distribuição granulométrica os
agregados podem ser classificados:
• Contínua = S suave e alongado na horizontal
• Descontínua = Patamar horizontal
• Uniforme = S alongado na vertical
A granulometria continua apresenta todas as frações
em sua curva de distribuição granulométrica sem
mudança de curvatura (ideal da norma).
A granulometria descontinua apresenta ausência de
uma ou mais frações em sua curva de distribuição
granulométrica
123
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Continuidade da curva Granulométrica
b) Quanto à continuidade da curva de distribuição granulométrica os
agregados podem ser classificados:
124
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Continuidade da curva Granulométrica
125
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Continuidade da curva Granulométrica
126
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Continuidade da curva Granulométrica
127
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Curva Granulométrica
c) Curva granulométrica: O conhecimento da curva granulométrica do
agregado, tanto graúdo quanto miúdo, é de fundamental importância para o
estabelecimento da dosagem dos concretos e argamassas, influindo na:
• quantidade de água a ser adicionada ao concreto, que se relaciona com a
resistência e;
• trabalhabilidade do concreto, se constituindo em fator responsável pela
obtenção de um concreto econômico.
128
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
- Porcentagem retida: é a porcentagem de
material retido em uma determinada
peneira.
- Porcentagem acumulada: é a soma das
porcentagens retidas em uma determinada
peneira e nas outras que lhe ficam acima da
numeração.
129
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
d) Peneiras (Série Normal e Série Intermediária): conjunto de peneiras
sucessivas, que atendem a NBR 5734, com as seguintes aberturas
discriminadas:
130
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
e) Limites granulométricos do agregado miúdo
131
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
f) Limites granulométricos do agregado graúdo
A NBR 7211 classifica os agregados graúdos segundo a tabela abaixo:
132
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
O módulo de finura é muito importante para saber das
dimensões dos grãos (superfície especifica).
Sua determinação serve para determinar a quantidade
de:
• cimento necessária para envolver os grãos e a
• necessidade de água de molhagem e esta relacionado
com a área superficial alterando a agua de
amassamento para uma certa consistência.
133
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
g) Módulo de finura (Mf): é a soma das porcentagens acumuladas em massa
de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.
“quanto maior o módulo de finura, mais graúdo é o agregado”
134
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
g) Módulo de finura (Mf): é a soma das porcentagens retidas acumuladas em
massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100.
135
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
136
Curva granulométrica:
Data: 
Retida Retida 
Massa Retida Retida Massa Retida Retida Individual Acumulada 
Retida Individual Acumulada Retida Individual Acumulada Média Média
( g ) % % ( g ) % %
4,8 5,5 1,1 1,1 6,3 1,26 1,26 1,18 1,18
2,4 29,4 5,88 6,98 33,4 6,68 7,94 6,28 7,46
1,2 48,5 9,7 16,68 49,8 9,96 17,9 9,83 17,29
0,6 97,2 19,44 36,12 100,4 20,08 37,98 19,76 37,05
0,3 257,1 51,42 87,54 244,7 48,94 86,92 50,18 87,23
0,15 47,2 9,44 96,98 49,8 9,96 96,88 9,7 96,93
Fundo 15,1 3,02 100 15,6 3,12 100 3,07 100
Total 500 100 245,4 500 100 248,88 100 247,14
Módulo
de
Finura
AGREGADO MIÚDO 
2,45
1°DETERMINAÇÃO 2°DETERMINAÇÃO
Peneiras 
( mm ) 
2,49
RESPONSÁVEL PELO ENSAIO
ENSAIO DE GRANULOMÉTRIA 
Fornecedor:
N° Ensaio:
MF = 2,47
0
20
40
60
80
100
120
4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 Fundo
%
 R
e
ti
d
a 
A
cu
m
u
la
d
a 
Abertura das Peneiras ( mm )
Limite Granulométricos-Agregado Miúdo
Limite Granulométricos-
Agregado Miúdo
137
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
Os módulos de finura para a areia, variam entre os seguintes limites:
138
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
h) Dimensão Máxima (Dm): grandeza associada à distribuição granulométrica
do agregado, correspondente à abertura de malha quadrada, em mm, à qual
corresponde uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente
inferior a 5% em massa.
139
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
140
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
3) Forma dos grãos: os grãos dos agregados não tem forma
geometricamente definida.
a) Quanto às dimensões: Com relação ao comprimento (l), largura (l) e
espessura (e), os agregados classificam-se em alongados, cúbicos, lamelares
e discóides, conforme sejam as relações entre as três dimensões, que
definem sua forma.
Calcários estratificados, arenitos tendem a produzir fragmentos alongados e
achatados, especialmente quando são usados britadores de mandíbula no
beneficiamento.
141
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
a) Quanto à dimensão:
142
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Quanto à conformação da superfície: Partículas formadas por desgaste
superficial contínuo tendem a ser arredondadas, pela perda de vértices e
arestas, como é o caso das areias e seixos rolados formados nos leitos dos
rios, e também nos depósitos eólicos em zonas marítimas, tendo geralmente
uma forma bem arredondada.
Agregados de rochas britadas possuem vértices e arestas
bem definidos e são chamados angulosos.
• angulosos: quando apresentam arestas vivas e pontas (britas);
• arredondados: quando não apresentam arestas vivas (seixos).
143
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
144
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Quanto à forma das faces:
• conchoidal: quando tem uma ou mais faces côncavas;
• defeituoso: quando apresentam trechos convexos.
A forma dos grãos tem efeito importante no quese refere à compacidade,
à trabalhabilidade e ao ângulo de atrito interno.
A influência da forma é mais acentuada nos agregados miúdos.
145
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Quanto à forma das faces:
Agregados miúdos:
• Argamassas de revestimento, por exemplo, se preparadas com areia
artificial, ficam tão rijas que não se podem espalhar com a colher,
constituindo o que se chama de argamassas duras.
Agregados graúdos:
• Concretos preparados com agregados de britagem exigem 20% mais água
de amassamento do que os preparados com agregados naturais, sendo os
grãos lamelares os mais prejudiciais.
• Apesar disso, concretos de agregados de britagem têm maiores
resistências ao desgaste e à tração, devido a maior aderência dos grãos
à argamassa.
146
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Quanto à forma das faces:
Agregado graúdo:
• o Mais arredondado e liso  maior plasticidade (propriedade de um corpo
mudar de forma ) e menor aderência entre os agregados
• o Lamelar  maior consumo de cimento, areia e água  menor resistência
o Melhores agregados são os cúbicos e rugosos.
147
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
148
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
149
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
4) Substâncias: nocivas: são aquelas existentes nas areias ou britas que
podem afetar alguma propriedade desejável no concreto fabricado com tal
agregado.
a) Torrões de Argila: São denominadas todas as partículas de agregado
desagregáveis sob pressão dos dedos (torrões friáveis). A presença de
areias ou argila, sob a forma de torrões é bastante nociva, para a
resistência de concreto e argamassas e o seu teor é limitado a 1,5 % .
150
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
b) Material Pulverulento: as areias contém uma pequena percentagem de
material fino, constituído de silte e argila, e portanto passando na peneira
de 0,075 mm.
Os finos, de um modo geral, quando presentes em grandes quantidades,
aumentam a exigência de água para uma mesma consistência. Os finos de
certas argilas, propiciam maiores alterações de volume nos concretos,
intensificando sua retração e reduzindo sua resistência.
A argila da areia pode ser eliminada por lavagem, porém poderá arrastar os
grãos mais finos da areia, reduzindo a trabalhabilidade
• 3% para concreto submetido a desgaste superficial
• 5% outros concretos
151
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
c) Impurezas Orgânicas: a matéria orgânica é a impureza mais frequente
nas areias. São detritos de origem vegetal na maior parte. São partículas
minúsculas, mas em grande quantidade chegam a escurecer a argila.
A cor escura da areia é indício de matéria orgânica (exceto para agregado
resultante de rocha escura como o basalto).
as impurezas orgânicas formadas por húmus exercem uma ação prejudicial
sobre a pega e o endurecimento das argamassas e concretos.
Ensaio colorimétrico indica a existência ou não de impurezas orgânicas.
152
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
d) Materiais carbonosos: partículas de carvão, linhito, madeira.
São considerados prejudiciais pois são materiais de baixa resistência,
diminuindo a resistência do concreto. Máximo de 0,5 % para concretos onde
a aparência é importante e 1% para os demais concretos.
Diminuem também a resistência à abrasão
153
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Agregados
e) Cloretos: em presença excessiva podem causar certos problemas.
• Nas argamassas geram o aparecimento de eflorescências e manchas de
umidade.
• No concreto aceleram o processo de corrosão do aço. Cuidado com alguns
aditivos aceleradores de pega que contém cloretos (não usar em concreto
protendido).
f) Sulfatos: podem acelerar e em certos casos retardar a pega do cimento.
Dão origem e expansão no concreto pela formação de etringita (formação
mineral, que por sua constituição e forma podem ser prejudicial ao concreto)
154
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Lista de exercícios 
1) Quais os empregos dos agregados como materiais de construção?
2) Qual a importância (funções) de se usar agregados nas argamassas e
concretos?
3) Quais os tipos de agregado quanto à origem. Exemplifique.
4) Quais os tipos de depósitos de agregados naturais?
5) Como se classificam os agregados?
6) Cite exemplos de localidades que podemos usar os agregados miúdos e
graúdos
7) Quais são os ensaios necessários para fazer a caracterização física dos
agregados
8) O que é massa especifica de um agregado:? Explique como é determinada
e para que é utilizada.
9) O que é massa unitária de um agregado? Explique como é determinada e
para que é utilizada
10) Como podem ser classificados os agregados quanto às dimensoes dos
grãos? Dê exemplos.
155
AGLOMERANTES
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
156
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes
Considerações Iniciais
São produtos utilizados na Construção Civil para fixar ou
aglomerar materiais entre si.
Apresentam-se na forma pulverulenta (mais comum) e quando
misturados com água tem a capacidade de aglutinar.
Ex: cimento (vários tipos), gesso, cal aérea, cal hidráulica
Caracterização  Materiais naturais ou artificiais que em estado
plástico ou fluído, envolvem outros materiais sólidos, inertes e que
ao endurecerem (física ou quimicamente), aglutina-os, tomando as
mais diversas formas e resistências.
157
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes
Endurecimento  simples secagem e/ou consequência de reações
químicas aderindo à superfície a quais estão em contato.
Função 
• Aglutinação e colagem dos componentes e elementos
• Preenchimento de vazios existentes no conjunto
158
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes
Consideração inicial sobre as matérias-primas  Pelo grande volume
normalmente envolvido quando se fala de aglomerantes na
construção civil, para se utilizar um aglomerante comercialmente,
devemos levar em conta alguns aspectos quando da produção do
mesmo:
ASPECTO TÉCNICO  as Matérias Primas (MPs) devem ser
abundantes na natureza e apresentar certa pureza.
ASPECTO ECONÔMICO  apresentar boas condições econômicas o
seu Aproveitamento.
ASPECTO AMBIENTAL  causar o menor impacto ambiental
possível. É muito o uso de adições, seja na produção de cimentos,
ou na adição ao concreto argila calcinadas, filler calcário,
dolomitos, cinzas volantes, cinza de bagaço de cana, pozolonas,
escórias de alto forno, metacaulim, etc.
159
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes
O interesse se fixa nos aglomerantes quimicamente ativos. Daí uma
nova divisão pode ser feita:
Aglomerantes Aéreos: Aglomerante cuja pasta apresenta propriedade
de endurecer por reação de hidratação ou pela ação química do
CO2 presente na atmosfera e que, após endurecer, não resiste
satisfatoriamente quando submetida a ação da água (NBR
11172/90). (Exemplos: Gesso e cal aérea).
Aglomerantes hidráulicos: Aglomerante cuja pasta apresenta a
propriedade de endurecer apenas pela reação com a água e que,
após seu endurecimento, resiste satisfatoriamente quando
submetida à ação da água (NBR 11172/90). (Exemplos: Cal
hidráulica e cimento portland).
160
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
CIMENTO
161
Introdução
Definição: 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 a classe dos materiais classificados como
aglomerantes hidráulicos,esse tipo de material em contato com a água entra
em processo físico-químico, através de uma reação exotérmica de
cristalização tornando-se um elemento sólido com grande resistência a
compressão e resistente a água e a sulfatos.
A história do cimento inicia-se no Egito antigo, Grécia e Roma, onde as
grandes obras eram construídas com o uso de certas terras de origem
vulcânicas, com propriedades de endurecimento sob a ação da água.
Os primeiros aglomerantes usados eram compostos de cal, areia e cinza
vulcânica.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
162
Introdução
•A denominação "cimento Portland", foi dada em 1824 por Joseph Aspdin,
um químico e construtor britânico.
• No mesmo ano, ele 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.
•
O cimento Portland é um aglomerante hidráulico fabricado pela
moagem do clínquer, compostos de silicato e cálcio hidráulicos.
Os silicatos de cálcio são os principais constituintes do cimento Portland,
as matérias primas para a fabricação devem possuir cálcio e sílica em
proporções adequadas de dosagem.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
163
Definição de cimento Portland:É um aglomerante hidráulico, resultante
da moagem do clinquer, obtido pelo cozimento até a fusão parcial, de
mistura de CALCARIO e ARGILA
convenientemente dosada e homogeneizada, de tal forma que, após o
cozimento não resulte cal livre em proporções prejudiciais
Clinquer: é a base do cimento, originalmente uma mistura de calcário e argila,
que é queimado (14000C) e triturado até virar um pó fino. O clínquer possui um
diâmetro médio entre 5 a 25 mm.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
CaO
Aglomerantes: cimento
164
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
CaO,CaCO3,CaSO4
SiO2, Al2O3 Fe2O3
C3S - 3 CaO.SiO2
C2S - 2 CaO.SiO2
C3A - 3 CaO.Al2O3
C4AF - 4 CaO.Al2O3.Fe2O3
Aglomerantes: cimento
165
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
166
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
167
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
168
Após a entrada do cru nos fornos rotativos até à saída do clínquer, à
medida que a temperatura no forno vai aumentando vão sendo observadas
diversas reações, por exemplo:
- A 100ºC, a água livre da mistura de calcário e argila evapora-se.
- A 450ºC a água adsorvida é libertada dos componentes da matéria-
prima.
- A 800ºC, dá-se a desidratação da argila e o início da decomposição dos
carbonatos de cálcio e de magnésio com a formação dos óxidos de cálcio e
de magnésio. Inicia-se a formação do aluminato monocálcico, do ferrato
bicálcico iniciando-se o aparecimento do SILICATO BICÁLCICO.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
169
- Acima dos 900ºC, ocorre a cristalização dos produtos amorfos da
desidratação da argila e promovem-se as reações entre o óxido de cálcio
e os componentes da argila, nomeadamente a sílica, alumina e o
sesquióxido de ferro.
- Entre os 900ºC e 1100ºC, forma-se e decompõe-se o sílico-aluminato
bicálcico gerando-se o aluminato tricálcico e dá-se a formação do
aluminoferrato tetracálcico. Atinge-se a concentração máxima em óxido
de cálcio livre.
- Entre os 1100ºC e os 1200ºC, todo o ALUMINATO TRICÁLCICO e
todo o FERROALUMINATO TETRACALCICO estão completamente
formados e o teor de SILICATO BICÁLCICO atinge o valor máximo.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
170
- A 1260ºC, principia a formação da fase líquida, constituída pela
combinação de parte de óxido de cálcio com os óxidos de alumínio e ferro
e originando a formação do SILICATO TRICÁLCICO a partir do
silicato bicálcico existente.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
171
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
172
Estimativa da composição do cimento – Método de Bogue
- As propriedades do cimento são relacionadas diretamente com as
proporções dos silicatos e aluminatos.
- As proporções podem ser determinadas a partir da composição potencial
do cimento, que normalmente é utilizado o método de Bogue, ASTM C
150 (2007).
- No método proposto por Bogue, através das equações, a percentagem dos
minerais principais do cimento Portland é calculada através do balanço de
massas, em percentagem, dos principais elementos constituintes das
matérias primas e da cal livre presente no clínquer do cimento.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
173
Assim, a partir das composições percentuais dos vários óxidos, obtém-se uma
aproximação para a composição de cada mineral:
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
174
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
175
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
176
•O cimento pertence a classe dos materiais classificados como
aglomerantes hidráulicos,
•Esse tipo de material em contato com a água entra em processo
físico-químico, através de uma reação exotérmica de cristalização
tornando-se um elemento sólido com grande resistência a compressão
e resistente a água e a sulfatos.
•Água e cimento reagem rapidamente e se forma solução
supersaturada de aluminatos e silicatos hidratados, o qual o
desencadeia a liberação de uma energia chamada calor de hidratação
que influencia na velocidade de reação.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
177
Cimento + H2O ⇒ reação ⇒ fase líquida saturada em espécies iônicas
na seguinte porcentagens:
Silicato de Cálcio Hidratado (tobermorita - CSH-gel) => 50 a
60% do sólido
Hidróxido de Cálcio (portlandita CaOH2) => 20 a 25% do sólido
Sulfoaluminatos de Cálcio (etringita) => 15 a 20% do sólido
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
178
As propriedades do cimento são diretamente relacionadas com as
proporções dos silicatos e aluminatos.
O silicato tricálcico (C3S) é o maior responsável pela resistência em
todas as idades, especialmente até o fim do primeiro mês de cura.
O silicato bicálcico (C2S) adquire maior importância no processo de
endurecimento em idades mais avançadas, sendo largamente
responsável pelo ganho de resistência a um ano ou mais.
O aluminato tricálcico (C3A) também contribui para a resistência,
especialmente no primeiro dia.
O ferro aluminato de cálcio (C4AF) em nada contribui para a
resistência.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
179
A hidratação ocorre da superfície para a parte interna
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
180
O aluminato tricálcio (C3A) muito contribui para o calor de
hidratação, especialmente no início do período de cura.
O silicato tricálcico (C3S) é o segundo componente em importância
no processo de liberação de calor. Os dois outros componentes
contribuem pouco para a liberação de calor.
O aluminato tricálcio (C3A), quando presente em forma cristalina,
é o responsável pela rapidez de pega. Com a adição de proporção
conveniente de gesso, o tempo de hidratação é controlado.
O silicato tricálcico (C3S) é o segundo componente com
responsabilidade pelo tempo de pegado cimento. Os outros
componentes se hidratam lentamente, não tendo efeito sobre o
tempo de pega.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
181
Controle do calor de hidratação:
Aumento de H: ↑ quantidade de C3S e C3A e cimento mais fino
(quanto mais fino maior é a superfície específica e maior a reatividade)
(É a superfície específica que determina o ritmo de pega e
endurecimento do cimento)
(Superfície específica: permeabilímetro de Blaine):
tempo requerido para uma determinada quantidade de ar fluir através de uma camada de
cimento compactada, de dimensões e porosidade especificadas.
Diminuição de H:  adição de escórias, pozolanas e cinzas, as quais
aumentam o tempo de pega do cimento e fixam a cal livre (retardador de
endurecimento).
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
182
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
183
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
184
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
185
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
186
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Desenvolvimento microestrutural de 1 grão de cimento durante a hidratação
187
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Desenvolvimento microestrutural de 1 grão de cimento durante a hidratação
188
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
189
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
1. Aluminato Tricalcio
C3A + 3 CaSO4 . 2 H2O + 26 H2O  3 CaO.Al2O3 .3 CaSO4 . 32 H2O + Calor
26 50 24 100
• Calor total = 204 cal/g
• Desenvolve pequena resistência inicial
• Libera grande quantidade de calor
• Não libera cal
• Muito sensível à ação de sulfatos
Gipsita  Etringita C6AS3H32 - 100%C3A +
190
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
2. Ferro-Aluminato Tetracalcico
C4AF + 2 Ca(OH)2 + 10 H2O  3 CaO.Al2O3 .6 H2O + 3 CaO.Fe2O3 . 6 H2O + Calor
69 10 21 47 53
• Inicia a hidratação em alguns minutos apos o amassamento
• Desenvolve pequena resistência inicial
• Tem pega e endurecimento semelhante ao C3S• Libera pouco calor de hidratação
• Boa resistência ao ataque de aguas agressivas
Portlandita 
Monossulfoaluminato
3C4ASH18 - 47%
+ Ferrita
C4FSH18 53%C4AF +
191
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
3. Silicato Tricalcico
2 (3CaO.SiO2) + 6 H2O  3 CaO.2SiO2.3 H2O + 3 Ca(OH)2 + Calor
20 80 60 40
• Inicia a reação em poucas horas
• Desenvolve elevada resistência inicial
• Tem pega lenta e endurecimento rápido
• Libera grande quantidade de calor de hidratação
• Libera grande quantidade de cal
silicato tricálcico 
Silicato cálcico hidratado +
Tobermorita C-S-H 60%
Portlandita 
C4FSH18 40%
192
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
4. Silicato bicalcico
2 (2CaO.SiO2) + 4 H2O  3 CaO.2SiO2.3 H2O + 3 Ca(OH)2 + Calor
63 37 83 17
• Inicia a reação de hidratação lentamente apos dias
• Desenvolve elevada resistência a longo prazo
• Tem pega lenta e endurecimento lento
• Libera pouca quantidade de calor de hidratação
• Libera pouca quantidade de cal
silicato bicálcico 
Silicato cálcico hidratado +
Tobermorita C-S-H 83%
Portlandita 
C4FSH18 17%
193
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Hidratação
194
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Desenho esquemático em perspectiva da unidade fabril
195
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
196
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
197
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
198
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Fluxograma simplificado do processo de produção do cimento
199
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
200
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
O primeiro passo na produção de cimento é extrair as matérias-primas,
calcário e argila, das pedreiras.
A exploração de pedreiras é feita normalmente a céu aberto e a
extração da pedra pode ser mecânico ou com explosivos.
201
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
202
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
203
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
204
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
205
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
206
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
207
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
208
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
209
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
210
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
211
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
212
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
213
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
214
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Fabricação
Processo de Produção do Cimento Portland
215
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
216
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
217
Tipos de cimento portland no mercado:
Com o passar do tempo as propriedades físico-químicos do cimento
portland tem evoluído constantemente, inclusiva com o emprego de aditivos
que melhoram as características do cimento. Hoje o cimento portland é
normalizado e existem onze tipos no mercado:
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
218
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Aglomerantes: cimento
219
Cimento portland comum (CP-I), com adição (CP I-S)
O CP-I, é o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em
construções que não requeiram condições, a única adição presente no CP-I é
o gesso (cerca de 3%, e é utilizado para construção em geral, quando não
são exigidas propriedades especiais.
O 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) e este tipo de
cimento tem menor permeabilidade devido à adição de pozolana.
A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5732
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
ENGENHARIA CIVIL
Classificação
220
Portland composto com escória (CP II-E), pozolana (CP II-Z), filler (CP
II-F)
Utilizados em obras correntes de engenharia civil sob a forma de
argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-
moldados e artefatos de cimento.
A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 11578.
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP