Lista Aglomerantes

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Propriedades dos Materiais – 2012/1 
Profª Me. Adriana Trigolo & Profª Dra. Alessandra Lorenzetti de Castro 
Exercícios – AGLOMERANTES 
1) O que é um aglomerante? Cite sua classificação, destacando suas principais diferenças. 
Material moído na forma de pó, que quando misturado com água, é capaz de endurecer por secagem ou por 
reações químicas, aderindo às superfícies dos materiais que foram colocados em contato. É classificado em 
inertes e ativos, que por sua vez podem ser subdivididos em aéreos e hidráulicos. Aglomerantes inertes 
endurecem por secagem e não reagem quimicamente (exemplo: argila); aglomerantes aéreos endurecem 
quando expostos ao ar e têm baixa resistência à exposição continuada em água (exemplos: cal aérea, 
gesso); aglomerantes hidráulicos endurecem em contato com a água e têm alta resistência à exposição em 
água (exemplos: cal hidratada e cimento). 
2) Quais são os principais compostos do clínquer? Quais seus principais componentes? 
Principais compostos do clínquer: CaO (óxido de cálcio: 60%-67%), SiO2 (óxido de silício: 17%-25%), 
Al2O3 (óxido de alumínio: 3%-8%) e Fe2O3 (óxido de ferro: 0,5%-6%). 
Principais componentes do clínquer: C3S (silicato tricálcico: 50%-70%), C2S (silicato dicálcico: 15%-
30%), C3A (aluminato tricálcico: 5%-10%) e C4AF (ferroaluminato tetracálcico: 5%-10%). 
3) Cite as etapas de obtenção (fabricação) do cimento Portland, desde o processo de extração 
das matérias-primas até sua expedição. 
1º Extração das matérias-primas (calcário e argila) – 2º Britagem (apenas do calcário, para redução das 
rochas em tamanhos de aproximadamente 200 mm ou menos) – 3º Depósito das matérias-primas, que são 
armazenadas separadamente em baias – 4º Dosagem (proporção entre calcário e argila) para produção da 
farinha – 5º Moinho de cru (moagem em moinhos de bolas para redução do tamanho das partículas a 
0,05mm, em média) – 6º Silos de homogeneização (a mistura crua, devidamente dosada e com a finura 
adequada, é homogeneizada em silos verticais de grande porte através de processos pneumáticos e por 
gravidade) – 7º Forno (pré-aquecimento e clinquerização): a farinha é introduzida no forno rotativo, 
passando por pré-aquecedores, para calcinação (1.450°C), resultando no clínquer (tempo de queima de 
aproximadamente 4 horas) – 8º Resfriador (redução da temperatura do clínquer, a fim de manter sua 
estrutura amorfa) – 9º Depósito de clínquer (armazenamento é realizado em silos) – 10º Moinho de cimento 
(o clínquer, junto com o gesso e as adições, são moídos em moinhos de bolas, resultando no cimento (com 
partículas entre 10 µm e 15 µm, em média) – 11º Silos de cimento (armazenamento do cimento produzido 
em silos) – 12º Expedição (a remessa do cimento ao mercado consumidor pode ser feita a granel ou em 
sacos de 50 kg). 
4) Qual a função da adição de gipsita ao clínquer para a produção do cimento? 
A gipsita é adicionada ao clínquer, para a produção do cimento, como um agente controlador da pega, isto 
é, ela é adicionada a fim de reduzir a velocidade de hidratação do C3A durante a hidratação do cimento, 
prolongando o período em aberto para trabalhar o material. 
5) Defina pozolana. Qual a sua ação como adição ao cimento Portland? 
Pozolana é um material silicoso ou sílico-aluminoso que por si só possui pouca ou nenhuma propriedade 
cimentícia, mas quando finamente dividido e na presença de umidade, reage quimicamente com o hidróxido 
de cálcio (resultante da hidratação do cimento), à temperatura ambiente, para formar compostos com 
propriedades aglomerantes. A ação da pozolana como adição ao cimento se dá por meio de uma interação 
química: o hidróxido de cálcio, resultante da hidratação do cimento, reage como a pozolana, formando C-
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S-H secundário, conhecida como reação pozolânica. Com isso, o material se torna o material mais 
resistente à ação de agentes agressivos e com maior resistência mecânica (em idades avançadas, isto é, 
após os 28 dias, com acréscimos de resistência até aproximadamente 90 dias). 
6) Quais as categorias e tipos de cimento utilizados no Brasil? 
 
7) Quais as principais propriedades físicas de um cimento Portland? 
Massa específica: massa de um material granular ou pulverulento (pó) em relação ao volume de partículas 
sólidas (volume dos grãos, dos cheios ou volume real), sem contar os vazios. 
Finura: relacionada com o tamanho dos grãos e com sua área superficial específica; governa a velocidade 
das reações de hidratação do cimento. 
Tempo de pega: determina o tempo para trabalhar o material; relacionado com as mudanças de estado 
plástico da pasta de cimento, decorrentes das reações de hidratação. 
Expansibilidade: avalia a expansão volumétrica do cimento, posterior ao endurecimento. 
Consistência: relacionada à trabalhabilidade da pasta de cimento. 
8) Defina o conceito de pega na construção civil. 
Pega se refere à solidificação da pasta plástica de cimento, ou seja, corresponde à perda de fluidez da 
pasta. Ao se adicionar, por exemplo, água a um aglomerante hidráulico, depois de certo tempo, começam a 
ocorrer reações químicas de hidratação, que dão origem à formação de compostos que, aos poucos, vão 
fazendo com que a pasta perca sua fluidez, até deixar de ser deformável para pequenas cargas e se tornar 
rígida. O início de pega de um aglomerante hidráulico corresponde ao período inicial da solidificação da 
pasta e marca o ponto em que a pasta se torna não trabalhável, sendo contado a partir do contato entre a 
água e o aglomerante, até o momento em que a profundidade de penetração da agulha de Vicat na amostra 
seja de (4 ± 1) mm (referência: placa de base do aparelho de Vicat). Como a pasta não se solidifica 
repentinamente (é necessário um determinado tempo para ela se tornar completamente rígida), o tempo que 
leva para o material se solidificar completamente marca o tempo de fim de pega, contado a partir do 
contato entre a água e o aglomerante, até o momento em que a profundidade de penetração da agulha de 
Vicat na amostra seja de apenas 0,5 mm (referência: parte superior da amostra). 
 
 
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9) Qual a principal vantagem e desvantagem do CP-III em relação ao CP-I? Explique. 
A principal vantagem do CP III em relação ao CP I é a menor quantidade de hidróxido de cálcio existente 
no cimento hidratado, uma vez que a escória adiciona reage quimicamente com este composto, resultando 
em C-S-H secundário (produto da hidratação mais resistente). Com isso, o produto final resulta em um 
material com excelente durabilidade frente à ação de agentes agressivos, desde que adequadamente 
dosados e curados. Em função da hidratação mais lenta do CP III, sua principal desvantagem está 
relacionada com a menor resistência à compressão nas primeiras idades; porém, em idades avançadas 
(após 28 dias), o acréscimo de resistência é significativo, podendo chegar a valores equivalentes aos de 
materiais produzidos com CP I. 
10) Dada a composição química de um cimento (tabela 1), calcule sua composição potencial a 
partir das equações de Bogue: 
C3S = 4,071[CaO] - 7,600[SiO2] - 6,718[Al2O3] - 1,430[Fe2O3] - 2,850[SO3] 
C2S = 2,867[SiO2] - 0,7544[C3S] 
C3A = 2,650[Al2O3] - 1,692[Fe2O3] 
C4AF = 3,043[Fe3O3] 
 
Tabela 1 – Composição química do cimento. 
Óxidos Resultado (%) 
SiO2 22,32 
Al2O3 5,50 
Fe2O3 1,72 
CaO 65,61 
MgO 1,45 
Na2O 0,25 
K2O 0,63 
SO3 1,86 
Outros 2,71 
Perda ao fogo 2,39 
Resíduo insolúvel 0,52 
 
C3S = (4,071*65,61) – (7,600*22,32) – (6,718*5,50) – (1,430*1,72) – (2,850*1,86) = 52,8% 
C2S = (2,867*22,32) – (0,7544*52,8) = 24,2% 
C3A = (2,650*5,50) – (1,692*1,72) = 11,7% 
C4AF = 3,043*1,72 = 5,2% 
 
11) Defina o gesso de construção. Como ele é obtido? 
O gesso de construção é um aglomerante inorgânicoque consiste em um material moído em forma de pó 
(branco), obtido da calcinação da gipsita e constituído predominantemente de sulfato de cálcio, podendo 
conter aditivos controladores de pega. Trata-se de um aglomerante de baixo consumo de energia, pois a 
temperatura envolvida na produção não ultrapassa 300°C. 
Para a fabricação do gesso utiliza-se gipsita, em geral acompanhado por impurezas como SiO2, Al2O3, 
FeO, CaCO3 e MgO, em um total inferior a 6%. O processo de produção consiste na extração do minério 
(gipsita, a céu aberto), britagem e moagem grossa da matéria-prima, estocagem com homogeneização do 
material, secagem da matéria-prima para retirada de umidade, que pode chegar a 10%, seguida de 
calcinação (pode chegar até 400°C-600°C dependendo do grau de desidratação estabelecido: parcial para 
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obtenção do hemidrato ou total para obtenção da anidrita solúvel e/ou insolúvel), moagem fina do produto 
e seleção das frações granulométricas em conformidade com sua utilização e, por fim, ensilagem para 
posterior expedição. 
12) Cite as principais utilizações do gesso na construção civil. 
Na construção civil, o gesso é utilizado como material básico na pré-fabricação de componentes (placas de 
gesso, painéis para vedação de paredes etc.), no preparo de pastas e argamassas para execução de estuque, 
na aplicação como revestimento de paredes e tetos. 
13) O que é a cal? Descreva o processo pelo qual ela é obtida. 
A cal é um aglomerante inorgânico, produzido a partir de rochas calcárias, composto basicamente de 
cálcio e magnésio, que se apresenta na forma de um pó muito fino. 
De maneira geral, o processo de produção da cal divide-se basicamente em calcinação da matéria-prima, 
com transformação térmica dos carbonatos em cal virgem, e hidratação do produto da calcinação para a 
obtenção da cal hidratada. Detalhadamente, as etapas da produção da cal envolvem a extração da matéria-
prima e britagem; calcinação com controle do grau de calcinação (temperatura variando entre 660°C e 
900°C); moagem adequada para cada tipo de hidratador; armazenamento da cal virgem; hidratação e 
moagem da cal hidratada; e, por fim, ensacamento e distribuição para comercialização. 
14) Qual o tipo de cal mais utilizado na construção civil? Explique como ela é obtida. 
A cal hidratada, de uso mais comum na construção civil, é constituída de hidróxidos de cálcio [Ca(OH)2] e 
de magnésio [Mg(OH)2] , além de uma pequena fração de óxidos não hidratados e de carbonatos de cálcio 
[Ca(CO)3] e de magnésio [Mg(CO)3]. Ela é obtida a partir da hidratação da cal, que constitui uma reação 
expansiva (aumento de volume de 100%), desagregando as partículas existentes. Dá-se o nome de 
hidratação quando o processo de obtenção da cal hidratada é realizado na indústria, enquanto dá-se o 
nome de extinção quando o processo é realizado no canteiro de obras. 
15) A partir dos dados apresentados abaixo, calcule a finura, a água da pasta de consistência normal, a 
plasticidade e a retenção de água de uma cal hidratada CH-I. Verifique se o material avaliado atende aos 
requisitos especificados na norma ABNT NBR 7175:2003 (tabela 2). 
Tabela 2 – Exigências físicas para cales utilizadas na construção civil (ABNT NBR XXXX). 
 
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Determinação da finura – ABNT NBR 9289:2000 – Massa inicial = 50 g 
Peneiras Material retido (g) Finura (%) 
No 
Abertura 
(mm) 
1ª 
Determinação 
2ª 
Determinação 
1ª 
Determinação 
2ª 
Determinação 
Média 
30 0,600 0,04 0,02 0,08 0,04 0,06 (≤ 0,5%) 
200 0,075 1,33 1,36 2,66 2,76 2,71 (≤ 10%) 
 
1003030 
M
R
F 100
30200
200 


M
RR
F
 
Determinação da água da pasta de consistência normal – ABNT NBR 14399:1999 
Massas adotadas (g) 
Consistência (mm) Fator água/cal 
Cal Água 
500 355 7 0,71 
500 340 25 0,68 
500 345 18 0,69 
Determinação da plasticidade – ABNT NBR 9206:2003 
Fim do ensaio devido à ruptura do corpo de prova  Valor final medido na escala de leitura = 90 
Tempo total de ensaio = 6,5 minutos 
P = [(90)
2
 + (10*6,5)²]
1/2
 = 111 (≥ 110) 
 
 
  2122 )10( tFP  
Determinação da retenção de água – ABNT NBR 9290:1996 
Etapa 1: Determinação da consistência de argamassa de cal 
Massas adotadas (g) 
Fator água/cal Consistência (mm) 
Cal Água 
500 435 0,87 ---- 
500 380 0,76 236 
500 355 0,71 197 
500 335 0,67 211 
Etapa 2: Determinação da retenção de água 
Índice de consistência obtido após a sucção = 192 mm 
 RA = [(192-125)/(211-125)]*100 = 78% (≥ 75%)