Apostila Materiais de Construção FEC Unicamp

Prévia do material em texto

1 
 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS BÁSICOS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINAS 
2014 
 
 
2 
 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS BÁSICOS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 
 
 
Apostila desenvolvida no Programa de Apoio 
Didático nas disciplinas Materiais de 
Construção Civil I e II – CV202 e CV332, 
respectivamente, no curso de Engenharia Civil 
da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura 
e Urbanismo da Universidade Estadual de 
Campinas. 
 
 
Graduanda Tais Brentan 
Prof. Dr. Carlos Marmorato Gomes 
 
 
 
 
 
CAMPINAS 
2014 
 
 
3 
 
Sumário 
INTRODUÇÃO ______________________________________________________________ 7 
Classificação dos Materiais ________________________________________________________ 7 
Propriedades dos Materiais _______________________________________________________ 8 
Propriedades Físicas _____________________________________________________________________ 8 
Propriedades Mecânicas __________________________________________________________________ 8 
Propriedades Químicas ___________________________________________________________________ 9 
Características Qualitativas _______________________________________________________________ 9 
Estado Químico dos Elementos _____________________________________________________ 9 
Misturas ______________________________________________________________________ 10 
Hierarquia ____________________________________________________________________________ 10 
Traço ________________________________________________________________________________ 10 
ROCHAS _________________________________________________________________ 11 
Classificação ___________________________________________________________________ 11 
 _______________________________________________________________________________ 11 Ígneas
 __________________________________________________________ 11 Sedimentares ou Estratificadas
 _________________________________________________________________________ 12 Metamórficas
Minerais: _____________________________________________________________________ 13 
AGREGADO _______________________________________________________________ 14 
Classificação ___________________________________________________________________ 14 
Propriedades Físicas ____________________________________________________________ 15 
Granulometria: ________________________________________________________________________ 15 
Módulo de Finura (MF): _________________________________________________________________ 16 
Dimensão Máxima Característica (DMC): ___________________________________________________ 16 
Inchamento: __________________________________________________________________________ 16 
Patologias na Construção Civil ____________________________________________________ 16 
Reação Álcali-Agregado (RAA) ____________________________________________________________ 16 
AGLOMERANTE ___________________________________________________________ 18 
Classificação ___________________________________________________________________ 18 
Produção _____________________________________________________________________ 18 
Utilização _____________________________________________________________________ 18 
Reações de Pega e Endurecimento ________________________________________________________ 18 
Abreviações Químicas ___________________________________________________________ 19 
GESSO ________________________________________________________________________ 20 
Vantagens do Uso ______________________________________________________________________ 20 
Fabricação ____________________________________________________________________________ 21 
Utilização _____________________________________________________________________________ 21 
Patologias/Problemáticas na Construção Civil________________________________________________ 21 
 
4 
 
Formação de Anidrita _________________________________________________________________ 21 
Perdas _____________________________________________________________________________ 22 
Impactos Ambientais _________________________________________________________________ 22 
CAL AÉREA ____________________________________________________________________ 23 
Vantagens do Uso ______________________________________________________________________ 23 
Fabricação ____________________________________________________________________________ 23 
Utilização _____________________________________________________________________________ 24 
Classificação __________________________________________________________________________ 24 
Problemáticas na Construção Civil _________________________________________________________ 25 
Extinção da Cal ______________________________________________________________________ 25 
Impactos Ambientais _________________________________________________________________ 25 
CAL HIDRÁULICA _______________________________________________________________ 26 
Vantagens do Uso ______________________________________________________________________ 26 
Fabricação ____________________________________________________________________________ 26 
Utilização _____________________________________________________________________________ 27 
Problemáticas na Construção Civil _________________________________________________________ 28 
Impactos Ambientais _________________________________________________________________ 28 
CIMENTO PORTLAND ____________________________________________________________ 29 
Vantagens do Uso ______________________________________________________________________ 29 
Fabricação ____________________________________________________________________________ 29 
Utilização _____________________________________________________________________________ 31 
Propriedades dos Compostos _____________________________________________________________ 33 
Silicato Tricálcio (Alita): _______________________________________________________________ 33 
Silicato Dicálcio (Belita): _______________________________________________________________ 33 
Aluminato Tricálcio: __________________________________________________________________ 33 
Ferroaluminato Tetracálcio: ____________________________________________________________ 33 
Carbonato de Cálcio: _________________________________________________________________ 33 
Óxidos de Magnésio e de Cálcio: ________________________________________________________ 33 
Tipos de Cimento ______________________________________________________________________ 34 
Estados da água na pasta de cimento endurecida ____________________________________________ 34 
Água Não Evaporável: ________________________________________________________________ 35 
Água Evaporável: ____________________________________________________________________ 35 
Patologias/ Problemáticas na Construção Civil _______________________________________________ 35 
Formação de Etringita ________________________________________________________________ 35 
Impactos Ambientais _________________________________________________________________ 36 
ADIÇÕES _________________________________________________________________ 37 
Vantagens do Uso ______________________________________________________________ 37 
Influências no Estado Fresco _____________________________________________________________ 37 
Influências no Estado Endurecido _________________________________________________________ 37 
Sustentabilidade _______________________________________________________________38 
Classificação ___________________________________________________________________ 38 
Materiais Utilizados como Adições _________________________________________________ 39 
Fíller Calcário __________________________________________________________________________ 39 
Escória Granulada ______________________________________________________________________ 39 
Sílica Ativa ____________________________________________________________________________ 40 
 
5 
 
Metacaulim ___________________________________________________________________________ 40 
Cinzas Volantes ________________________________________________________________________ 40 
Cinzas da Casca de Arroz ________________________________________________________________ 41 
ARGAMASSAS _____________________________________________________________ 42 
Classificação ___________________________________________________________________ 42 
Dosagem _____________________________________________________________________ 43 
Relação entre os elementos constituintes ___________________________________________________ 44 
Aderência __________________________________________________________________________ 44 
Retenção de Água ____________________________________________________________________ 44 
Retração Hidráulica __________________________________________________________________ 44 
Resistência Mecânica _________________________________________________________________ 45 
Argamassas Especiais ___________________________________________________________ 45 
Argamassas Poliméricas _________________________________________________________________ 45 
Argamassas Projetadas __________________________________________________________________ 45 
Argamassas Armadas ___________________________________________________________________ 46 
Argamassas Não-Retráteis _______________________________________________________________ 46 
Argamassa Auto-Nivelante _______________________________________________________________ 46 
Argamassa Celulósica ___________________________________________________________________ 46 
Argamassa Expansiva ___________________________________________________________________ 46 
Grautes ______________________________________________________________________________ 47 
Patologias na Construção Civil ____________________________________________________ 47 
Eflorescências _________________________________________________________________________ 47 
Bolor ________________________________________________________________________________ 47 
Formação de Vesículas __________________________________________________________________ 47 
Descolamento com Empolamento _________________________________________________________ 48 
Descolamento em Placas Duras ___________________________________________________________ 48 
Descolamento em Placas Quebradiças _____________________________________________________ 48 
Descolamento com Pulverulência _________________________________________________________ 48 
Formação de Fissuras Horizontais _________________________________________________________ 48 
Formação de Fissuras Mapeadas __________________________________________________________ 48 
Formação de fissuras Geométricas ________________________________________________________ 49 
CONCRETOS ______________________________________________________________ 50 
Classificação ___________________________________________________________________ 50 
Dosagem _____________________________________________________________________ 50 
Método Associação Brasileira de Concreto Portland (ABCP) ____________________________________ 51 
Etapas: ____________________________________________________________________________ 51 
Relação entre os elementos constituintes ___________________________________________________ 53 
Teor de Cimento _____________________________________________________________________ 53 
Teor de Agregado ____________________________________________________________________ 53 
Cura _________________________________________________________________________ 54 
Deformabilidade do Concreto _____________________________________________________ 54 
Deformações provocadas por ações internas ________________________________________________ 54 
Retração (“Shinkage”) ________________________________________________________________ 54 
Expansão (“Swelling”) ________________________________________________________________ 54 
 
6 
 
Deformações provocadas por ações externas ________________________________________________ 54 
Deformações imediatas _______________________________________________________________ 54 
Fluência (“Creep”) ___________________________________________________________________ 55 
Deformações Térmicas ________________________________________________________________ 55 
Concretos Especiais _____________________________________________________________ 55 
Concreto Auto Adensável (CAA) ___________________________________________________________ 55 
Concreto Pesado _______________________________________________________________________ 55 
Concreto Estrutural Leve ________________________________________________________________ 56 
Concreto Celular _______________________________________________________________________ 56 
Concreto de Alta Resistência (CAR) ________________________________________________________ 56 
Concreto de Alto Desempenho (CAD) ______________________________________________________ 56 
Concreto de Pós Reativos (CPR) ___________________________________________________________ 57 
Concreto Massa _______________________________________________________________________ 57 
Concreto Projetado _____________________________________________________________________ 58 
Grautes ______________________________________________________________________________ 58 
Concreto Branco (CB) ___________________________________________________________________ 58 
Concreto Colorido ______________________________________________________________________ 58 
Concretos com Polímeros (CP) ____________________________________________________________ 59 
Concreto Impregnado de Polímero (CIP) __________________________________________________ 59 
Concreto Modificado com Polímero (CMP) ________________________________________________ 59 
Concreto Armado ______________________________________________________________________ 59 
Concreto Protendido ___________________________________________________________________ 59 
Patologias na Construção Civil ____________________________________________________ 59 
Eflorescências _________________________________________________________________________ 59 
ADITIVOS ________________________________________________________________ 60 
Classificação ___________________________________________________________________ 60 
Impermeabilizantes ____________________________________________________________________ 60 
Aceleradores de Pega (AP) _______________________________________________________________ 60 
Retardadores de Pega (RP) _______________________________________________________________ 60 
Incorporadores de Ar ___________________________________________________________________ 60 
Redutores de Água _____________________________________________________________________ 61 
Plastificantes ________________________________________________________________________ 61 
Superplastificantes ___________________________________________________________________ 61 
Promotores de Viscosidade ______________________________________________________________ 61 
Expansores ___________________________________________________________________________ 61 
AÇO _____________________________________________________________________ 63 
Fabricação ____________________________________________________________________63 
Relação entre os elementos constituintes ___________________________________________ 67 
Passivação e Despassivação de Armaduras __________________________________________ 67 
Patologias/Problemáticas na Construção Civil ________________________________________ 67 
Corrosão de Armaduras _________________________________________________________________ 67 
Carbonatação _________________________________________________________________________ 68 
Presença de Cloretos ___________________________________________________________________ 68 
 
 
7 
 
INTRODUÇÃ O 
 
Materiais de Construção Civil são todos aqueles utilizados na construção de um 
empreendimento, seja ele residencial, comercial ou industrial. 
Seu estudo é necessário para que se possa selecionar materiais de acordo com as 
necessidades de projeto e condições locais de obtenção, aproveitamento e custos: 
 Critérios Econômicos: considera a natureza da obra, os recursos disponíveis e a relação 
custo-benefício, conforme as prioridades definidas de acordo com o orçamento; 
 Critérios Técnicos: considera as exigências do local em que o material será aplicado e verifica 
as propriedades dos materiais disponíveis; 
 Critérios Estéticos: considera como exigência a estética de acordo com o que se propõe o 
projeto. 
Classificação dos Materiais 
1. Quanto à origem ou obtenção: 
 Naturais: utilizados da maneira com que são encontrados na natureza (areia, madeira); 
 Artificiais: materiais obtidos por processos industriais (tijolos, telhas); 
 Combinados: obtidos da combinação de materiais naturais e artificiais (argamassa, 
concreto). 
 
2. Quanto à função: 
 Vedação: sem função estrutural, devem fechar e isolar ambientes (vidros, tijolos); 
 Proteção: utilizados para proteger e aumentar a durabilidade de edificações (tintas, 
vernizes); 
 Estruturais: materiais que atuam como estrutura, sustentando a edificação (madeira, 
aço, concreto). 
 
3. Quanto à composição: 
 Simples ou Básicos: composto por apenas um elemento (telha, tijolo); 
 Produzidos ou Compostos: composto por mais de um material (concreto, argamassa). 
 
4. Quanto à estrutura interna: 
 Lamelar: (argila); 
 Fibrosa: (amianto); 
 Vítrea: (vidro); 
 Cristalina: (metais); 
 Agregados Complexos: (concreto); 
 Fibrosos com Estrutura Complexa: (madeira). 
 
8 
 
Propriedades dos Materiais 
Propriedades Físicas 
Propriedades que caracterizam os materiais. 
Densidade: massa de material por unidade de volume, sendo: 
 Massa específica real ( ): a relação não leva em consideração o volume de vazios. 
 Massa unitária ( ): a relação leva em consideração o volume de vazios. 
 Massa específica absoluta: a relação só leva em consideração a massa e volume dos sólidos. 
 Massa específica aparente seco: a relação analisa o material seco. 
Porosidade: relação de vazios e sólidos da pasta, argamassa ou concreto endurecido. 
Permeabilidade: capacidade do material sólido de transmitir fluídos. 
Propriedades Mecânicas 
Definem o comportamento do material quando sujeito a cargas externas, sua capacidade de 
resistir ou transmitir esses esforços sem se fraturar ou deformar de forma incontrolada. 
 
Resistência Mecânica: capacidade de suportar a ação de cargas aplicadas sem entrar em colapso. 
Devem ser consideradas as propriedades de resistência à Compressão, Tração, Flexão, Torção, 
Cisalhamento, Desgaste e Choque. 
Dureza: característica que reflete a resistência de um material a deformações permanentes. 
Elasticidade: capacidade de dado material de retomar sua forma após aplicação e retirada uma 
tensão. 
Resiliência: capacidade da matéria de absorver e acumular energia quando exigido ou submetido a 
estresse na fase elástica, sem que ocorra ruptura. 
Tenacidade: capacidade da matéria de absorver e acumular energia quando exigido ou submetido a 
estresse na fase pós-elástica (plástica), até que ocorra ruptura. O termo é utilizado somente em 
 
9 
 
materiais submetidos a ensaio de tração na compressão, quando não é possível executar ensaio de 
tração direta, como concretos. 
Ductilidade: capacidade da matéria de absorver e acumular energia quando exigido ou submetido a 
estresse na fase pós-elástica, até que ocorra ruptura. O termo é utilizado somente em materiais que 
podem ser submetidos a ensaio de tração direta, como metais. 
Relaxação: redução da tensão de um material com o tempo, quando a deformação é mantida a uma 
certa temperatura. 
Fadiga: efeito observado em materiais submetidos a tensões abaixo da tensão de ruptura. 
Propriedades Químicas 
 Propriedades qualificadas pelas substâncias que compõe dado material. 
Estabilidade Química: propriedade do material de não reagir quimicamente com outros compostos. 
Reatividade: tendência de um material a reagir quimicamente em determinadas condições. 
Características Qualitativas 
 Características resultantes do conjunto de outras, sem característica quantitativa. 
Trabalhabilidade: propriedade de uma pasta, argamassa ou concreto associada à facilidade de 
trabalho, como moldagem, transporte e adensamento: 
 Consistência: maior ou menor facilidade em deformar-se sob a ação de cargas (maior ou 
menor grau de fluidez); 
 Plasticidade: maior ou menor tendência em conservar-se deformada após a retirada das 
tensões de deformação; 
 Retenção de água: capacidade de reter água quando sujeita à perda; 
 Coesão: refere-se às forças químicas de atração e físicas de aderência existentes entre as 
partículas da pasta; 
 Exsudação: tendência de separação da água e da pasta, de modo que, por densidade e 
gravidade, a água sobe à superfície e os agregados descem; 
 Adesão Inicial: união inicial da argamassa ao substrato de aplicação. 
Durabilidade: capacidade de duração de um material, de resistência ao tempo. É composta pela 
soma de seus fatores físicos, mecânicos e químicos. 
Estado Químico dos Elementos 
 Os elementos utilizados como matéria-prima na construção se encontram em diferentes 
estruturas espaciais, a saber: 
Estado Amorfo: estrutura sem ordenação espacial a longa distância. Ex: vidro. 
Estado Cristalino: estrutura ordenada ao nível atômico, replicada no espaço. Ex: cristais. 
 
10 
 
Misturas 
Hierarquia 
 
 
 
Traço 
Relações (em massa) pré-estipuladas entre os componentes de uma pasta, argamassa e/ou 
concreto. 
 
Observação: no preparo de argamassas e concretos, principalmente em betoneiras, deve-se 
adicionar os elementos em ordem dos com maiores diâmetros aos menores, finalizando pela água. 
Este procedimento evita a aglutinação dos elementos, melhora a homogeneidade da pasta e retarda 
as reações de pega. 
 
 
11 
 
ROCHÃS 
 
Rochas são materiais sólidos naturais provenientes de fenômenos geológicos, formados por 
dois ou mais minerais em condições específicas de temperatura e pressão. 
Apresentam-se como os materiais base da construção civil, principalmente no Brasil. 
 
Classificação 
 São classificadas conforme o seu processo de formação: 
Ígneas 
Rochas que se formam pelo resfriamento e endurecimento de minerais em estado de fusão. 
Apresentam estrutura cristalina ou amorfa de acordo com a velocidade de resfriamento (mais lenta 
ou mais rápida, respectivamente). 
 Basalto: 
Rocha escura e de pequenos cristais brancos. Muito empregada na pavimentação de calçadas. 
 
 Granito: 
Rocha de inúmeras cores, com formação de grandes cristais, empregada como revestimento e na 
confecção de pias. É formada por mica, feldspato e quartzo. 
 
 Sedimentaresou Estratificadas
Rochas estratificadas em camadas, originadas da fragmentação (intemperismo) de outras 
rochas (ígneas, sedimentares e/ou metamórficas). 
 
 
 
12 
 
 Arenito: 
Areia de quartzo compactada. 
 
 Argilito: 
Argila compactada e cimentada. 
 
 
 Calcário: 
Rocha de carbonato de cálcio. 
 
 
 Metamórficas
Rochas originadas da ação de altas temperaturas e fortes pressões sobre rochas já existentes 
em grandes profundidades, sem que ocorra fusão do material original. 
 Gnaisse: 
Transformação do granito. 
 
 
 
13 
 
 Ardósia: 
Transformação do Argilito. 
 
 Mármore: 
Transformação do Calcário. 
 
Minerais: 
Substâncias formadas de processos físico-químicos em ambientes geológicos (calor, pressão 
etc.) possuindo composição química equilibrada. 
 Quartzo: Mineral claro, transparente, com coloração típica rosada ou acinzentada. 
 Mica: Mineral que se apresenta na forma de lâminas de tons dourados. 
 Feldspato: Mineral de coloração variada: branco, rosa, cinza, castanho ou verde. 
 
Quartzo Mica Feldspato 
 
 
14 
 
ÃGREGÃDO 
 
Agregado é o material particulado de origem natural, fragmentado ou resultante da britagem 
de rochas. Participa da composição de argamassas e concretos, sendo que suas partículas são ligadas 
entre sei por material aglutinante (cimentante). 
 
Possui as funções de aumentar a resistência e a estabilidade de concretos e argamassas, já 
que, em comparação ao material cimentante, possui custo muito inferior. 
Para que um mineral possa ser empregado como agregado, deve seguir as seguintes 
exigências: 
 Ser quimicamente inerte; 
 Fisicamente compatível com o cimento e com a armadura utilizados; 
 Durabilidade; 
 Boa aderência com a pasta. 
Já para a caracterização de sua qualidade, o material empregado como agregado deve: 
 Possuir resistência a esforços mecânicos; 
 Não conter substâncias nocivas: 
o Torrões de argila: quando não se desagregam durante a mistura geram fragilidade à 
pasta, quando se pulverizam dificultam a aderência entre pasta e agregado; 
o Material carbonoso: diminui a durabilidade e causa manchas; 
o Material pulverulento (diâmetro médio inferior a 0,075mm): diminui a resistência e 
dificulta a aderência pasta e agregado; 
o Impurezas orgânicas: diminuem a hidratação do cimento. 
Classificação 
1. Quanto à Origem: 
 Natural: encontrado na natureza em estado de ser utilizado ou que necessita de pequeno 
processamento (como areia, seixo, pedregulho); 
 Artificial: sofre processo de industrialização com o objetivo de atingir propriedade específica 
(como argila expandida, vermiculita, cimento Portland). 
 
2. Quanto à Massa Unitária: 
 Leves: massa específica menor que 1.000kg/m³; 
 Normais: massa específica entre 1.000 e 2.000 kg/m³; 
 Pesados: massa específica superior a 2.000 kg/m³. 
 
15 
 
 
3. Quanta à Dimensão das Partículas: 
 Miúdo: areia natural ou resultante de britamento de rochas estáveis. Seus grãos passam na 
peneira de malha 4,8mm e ficam retidos na 0,075mm. 
 
Classificação dos agregados miúdos segundo o seu Módulo de Finura (MF): 
o Muito Grossas: MF > 3,9; 
o Grossas: 3,3 < MF < 3,9; 
o Médias: 2,4 < MF < 3,3; 
o Finas: MF < 2,4. 
 
 Graúdo: quando mais de 95% da massa do agregado é retida na peneira de malha 4,8mm e 
passa na peneira 152mm. 
 
Classificação comercial do agregado graúdo ocorre segundo o diâmetro médio do grão: 
o Brita 0: 4,8 a 9,5 mm; 
o Brita 1: 9,5 a 19,0 mm; 
o Brita 2: 19,0 a 25,0 mm; 
o Brita 3: 25,0 a 38,0 mm; 
o Brita 4: 38,0 a 76,0 mm; 
o Brita 5: 76,0 a 152,0 mm. 
Propriedades Físicas 
Granulometria: distribuição percentual dos diversos tamanhos dos grãos do agregado, considerando 
a quantidade em massa retida nas peneiras da série normal (determinadas pela ABNT). A curva 
granulométrica é defina no ensaio de Granulometria: 
 
16 
 
 
Módulo de Finura (MF): valor resultante da soma da percentagem retida acumulada nas peneiras da 
série normal divididas por cem num ensaio de Granulometria. Pelo gráfico, corresponde à área 
definida pela curva e o eixo horizontal. 
Dimensão Máxima Característica (DMC): é a abertura de peneira à qual corresponde uma 
porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% num ensaio de Granulometria. 
Inchamento: aumento de volume aparente do agregado miúdo quando úmido. Este aumento é 
produzido pela separação entre os grãos da areia devido a película de água que se forma em torno 
do grão. Deve-se ter atenção ao fenômeno, principalmente, no momento de recebimento da areia, já 
que esta é vendida por volume e uma umidade superior pode gerar menor quantidade de agregado. 
 Umidade critica: valor acima da qual o inchamento pode ser considerado constante; 
 Inchamento Médio: média dos valores entre umidade crítica e inchamento máximo. 
Patologias na Construção Civil 
Reação Álcali-Agregado (RAA) 
Um fenômeno muito comum na construção civil é a RAA, em que no estado endurecido do 
concreto ocorre reação entre as hidroxilas associadas aos álcalis do cimento Portland (óxido de sódio 
e de potássio) e o agregado reativo ou potencialmente reativo, na presença constante de umidade e 
temperatura atuante como catalisador. Como resultado ocorrem trincas na matriz, gerando 
inúmeros danos de grandes proporções em obras de grande volume de concreto, como barragens, 
fundações e pontes. 
 
 
 
 
17 
 
As reações são classificadas em três tipos: 
 Reação Álcali-Sílica: reação com a sílica amorfa presente em agregados com quartzo; 
 Reação Álcali-Silicato: reação com os silicatos presentes em agregados quartzo-feldspáticos; 
 Reação Álcali-Carbonato: reação com o carbonato. 
 
 
18 
 
ÃGLOMERÃNTE 
 
Aglomerante é o material fino ligante de uma pasta, responsável por promover a união entre 
grãos dos agregados. Em geral pulverulentos, endurecem por reações químico-físicas e possuem 
propriedades semelhantes às pedras naturais. 
Classificação 
 Sua classificação ocorre segundo o meio de endurecimento: 
 Inertes/inativos: endurecem por secagem (argila); 
 
 Ativos: endurecem por reação química: 
o Hidráulicos: não só endurecem por reação com a água como formam 
compostos resistentes a ela (cimento Portland e cal hidráulica). Ocorre pega 
mesmo quando submersos; 
o Aéreos: endurecem quando expostos ao ar (difusão do atmosférico para 
o interior do aglomerante) e não formam compostos resistentes à água (cal e 
gesso). Não ocorre pega sob água. 
Produção 
 
 
→ 
 
→ 
 
→ 
Utilização 
Para utilização de aglomerantes é necessária a adição de água, gerando uma pasta fluida com 
características viáveis de trabalhabilidade. A água participa das reações de pega e endurecimento 
(reações de hidratação) e seu excesso evapora e se dispersa na atmosfera. 
No endurecimento, as moléculas se agrupam em cristais entrelaçados (estrutura cristalina), 
formando um tecido e adquirindo maior resistência. 
 
Reações de Pega e Endurecimento 
Pega: consiste no período, com a adição de água ao aglomerante, em que ocorrem fenômenos 
químicos, com reações e desprendimento de calor, que geram a solidificação da pasta. O início da 
pega se dá no tempo quando a pasta se torna não trabalhável e seu fim, com a total perda de 
consistência devido à floculação e formação de gel pelos componentes do aglomerante, com 
posterior formação de cristais, não sofrendo mais deformações em função de pequenos esforços. 
Endurecimento:período de fenômenos físicos de secagem da pasta, com crescimento e 
entrelaçamento dos cristais, ocorrendo a completa solidificação. 
 
19 
 
 
Cristais de Cimento Portland 
Abreviações Químicas 
Para facilitar a escrita e interpretação de reações químicas, são adotadas as seguintes 
abreviações: 
Composto Abreviação Composto Abreviação 
 
 
 
 ̂ 
 ̂ 
 
 
 
Observação: na literatura, o composto pode ser encontrado como . 
 
 
20 
 
GESSO 
 Pó fino branco ou esbranquiçado proveniente da desidratação térmica da gipsita, mineral 
proveniente da evaporação de mares. 
 
Vantagens do Uso 
O gesso é um material de grande trabalhabilidade devido sua elevada plasticidade. Apresenta 
fácil manuseio, preparação e aplicação como argamassa. Possui pequena retração na secagem 
(retração hidráulica). 
É muito utilizado na fabricação de pré-moldados e como revestimento, possuindo finura 
equivalente à do cimento Portland, porém acabamento mais liso, mais leve e com menos 
imperfeições, além de já possuir coloração favorável à pintura (mais clara). No entanto, possui 
resistência muito inferior, mas satisfatórias para muitas aplicações. 
 
Apresenta grandes vantagens quanto a isolamento térmico e acústico, além de não ser 
inflamável e atuar em situações de incêndio, liberando moléculas de água quando em altas 
temperaturas, devido à desidratação. 
No entanto, não deve ser utilizado em ambientes úmidos e de contato direto com água, já 
que esta provoca a solubilização de seus sais, havendo deterioração do material. 
 
Quando em contato com o ferro, pode provocar sua oxidação, portanto, não deve estar em 
contato com armaduras. 
 
 
21 
 
Fabricação 
1. Britagem da matéria-prima: 
Retirada do sulfato dihidratado de cálcio (gipsita) da natureza através de explosivos, com 
posterior britagem (transformação em pedaços menores). 
 
2. Desidratação Térmica - Calcinação: 
Desidratação do sulfato dihidratado para o sulfato hemihidratado de cálcio. 
 
 
→ 
 
 
 
 
 
 
 GESSO 
 
Em temperaturas superiores a , a desidratação é completa e todo o gesso se torna 
anidro. 
 
3. Moagem em pó. 
Utilização 
Para utilização do pó de gesso, é necessária a adição de água, havendo a aplicação em 
seguida. 
Na reação de pega e endurecimento, ocorre a hidratação do hemihidrato para o dihidrato. 
 
 
 
 
 
 
 → 
 GESSO ENDURECIDO 
No endurecimento, os dihidratos se agrupam em cristais entrelaçados (estrutura cristalina), 
formando um tecido e adquirindo maior resistência. 
 
A reação é exotérmica e expansiva, liberando grande quantidade de energia. O 
endurecimento completo se dá com a evaporação da água, havendo criação de poros. 
A reação de pega é muito rápida, durante em torno de dez minutos, o que leva a grandes 
perdas em sua utilização (estima-se que, no Brasil, a perda possa chegar a 50%). A demora na pega é 
proporcional à quantidade de água, já que é necessária a sua evaporação. A quantidade de água 
também é proporcional à diminuição da resistência mecânica. 
Patologias/Problemáticas na Construção Civil 
Formação de Anidrita 
 Durante a calcinação do gesso, em temperaturas superiores a ocorre a desidratação 
total da gipsita. 
 
22 
 
 
 
→ 
 ANIDRITA 
 
 O produto anidro possui a mesma solubilidade que a forma hemihidratada. No entanto, a 
anidrita obtida em temperaturas de até possui reação de hidratação mais lenta, retardando a 
pega. Anidritas obtidas acima desta temperatura são insolúveis, transformando-se em materiais 
inertes e incapazes de realizar o processo de pega. Deve haver controle dos meios de produção para 
evitar sua formação no pó de gesso. 
Perdas 
 A rápida pega do gesso gera grande perda de material, sendo que estimativas de desperdício 
giram em torno de 50%. A reciclagem do material, objeto de estudos em muitas universidades, não é 
executada em escala comercial e o seu descarte é, em muitos locais, feito de maneira incorreta. 
Impactos Ambientais 
 O processo de exploração da gipsita, como qualquer outro tipo de extração mineral, é 
agressivo ao meio. A calcinação utiliza, na grande maioria das indústrias, matriz energética da 
queima de combustíveis fósseis, carvão ou de florestas locais, gerando uma grande emissão de 
na atmosfera. Além disso, durante a calcinação podem ser liberados óxidos de enxofre. No entanto, 
dentre as opções mais comuns dentre os aglomerantes, é a menos poluidora (já que apresenta as 
menores temperaturas para a desidratação). 
 O material desperdiçado e depositado em locais indevidos libera íons cálcio e sulfato, 
alterando a alcalinidade de solos, corpos d’água e lençóis freáticos, além de sua decomposição, em 
presença de matéria orgânica (como em aterros inadequados), poder gerar ácido sulfídrico. 
 
 
23 
 
CAL AÉREA 
Pó fino proveniente do tratamento térmico do calcário. 
 
Vantagens do Uso 
 A cal aérea é um material de elevada plasticidade e trabalhabilidade. Gera corpos de 
considerável resiliência (capacidade de deformação). No entanto, possui grande retração hidráulica e 
gera permeabilidade à argamassa. 
 É muito utilizada em conjunto com outros materiais cimentantes para produção de concretos 
e argamassas, como o cimento Portland, de forma a reduzir os custos de obra. Com a mesma 
combinação, sua utilização é proporcional à perda de resistência mecânica. 
Fabricação 
1. Britagem da matéria-prima: 
Retirada do carbonato de cálcio (rochas calcárias) da natureza através de explosivos, com 
posterior britagem (transformação em pedaços menores). 
 
2. Calcinação: 
Evaporação da água da estrutura e decomposição do carbonato de cálcio para o óxido de 
cálcio, com expulsão do dióxido de carbono. 
 
 
→ 
 CAL VIRGEM 
 
 Em proporção de massa, obtém-se 56% de cal virgem e 44% de dióxido de carbono. 
 
3. Extinção da Cal: 
Moagem e pulverização da cal virgem, havendo adição de água, em quantidade controlada, 
para reação de hidratação. 
 
 
→ 
 CAL EXTINTA 
 
A reação de hidratação é expansiva e exotérmica, liberando quantidade de energia suficiente 
para provocar queimaduras, já que há formação de vapor. O material deve ser revolvido até 
que o desprendimento de vapor cesse. 
 
 
4. Peneiramento: 
Há separação da cal extinta da cal virgem por peneiramento. 
 
24 
 
Utilização 
Para utilização da cal extinta, é necessária a adição de água para gerar trabalhabilidade, 
havendo a aplicação em seguida. 
Para que ocorra a pega, deve haver a evaporação da umidade em excesso na pasta, que 
impede a entrada do dióxido de carbono na estrutura. Na reação de pega e endurecimento, ocorre a 
carbonatação do cálcio. 
 → 
 CAL AÉREA ENDURECIDA 
 
No endurecimento, há formação de estrutura cristalina, adquirindo maior resistência. 
A reação é exotérmica, expansiva e extremamente lenta, gerando uma baixa resistência 
inicial. Ocorre retração e fissuração. Para evitar grandes fissuras, é comum o emprego de areia na 
argamassa, de forma a aumentar a aeração da pasta e permitir que a carbonatação ocorra durante a 
secagem. 
Classificação1. Quanto a seu grau de impurezas: 
 Gorda: deriva de calcários quase puros com teores de carbonatos não inferiores a 99%. 
São brancas. Durante a extinção da cal, o calor se irradia com dificuldade, gerando altas 
temperaturas, podendo prejudicar a cal, sendo necessário assim o emprego de água em 
abundância e de agitação constante; 
 Magra: deriva de calcários com teores de argila e outras impurezas entre 1 e 5%. São 
acinzentadas. Durante a extinção da cal, o calor se irradia com facilidade, fazendo com 
que o material possa não se extinguir completamente, necessitando assim de adição de 
água em medida controlada e exata e de reação em repouso. 
 
2. Quanto à velocidade de reação: 
 Lenta: a extinção da cal virgem ocorre após 30 minutos da adição de água; 
 Média: a extinção ocorre entre 5 e 30 minutos; 
 Rápida: a extinção ocorre em até 5 minutos. 
 
3. Quanto ao tipo de calcário: 
 Calcário Calcítico ( ): carbonato de cálcio cristalino, possuindo teor de menor 
que 20% e baixa solubilidade em água. Sua decomposição térmica se dá por volta dos 
 . Geram cal cálcica. 
 
 
→ 
 CAL CÁLCICA 
 Calcário Dolomítico ( ): calcário com carbonato de cálcio e magnésio, com 
as mesmas propriedades que o calcário calcítico, porém mais resistente e menos solúvel 
em água, possuindo teor de superior a 20%. Sua decomposição térmica se dá por 
volta dos . Geram cal dolomítica. 
 
25 
 
 
 
→ 
 CAL DOLOMÍTICA 
 
 
Cal Cálcica Cal Dolomítica 
Problemáticas na Construção Civil 
Extinção da Cal 
 O processo de extinção da cal gera altas temperaturas e evaporação da água de extinção, o 
que pode provocar ferimentos (queimaduras) àquele que a produz de maneira inadequada. Estima-
se que no Brasil mais de 40% da cal utilizada seja extinta em obra e sem condições ideias de 
manuseio, o que pode gerar muitos acidentes. Sendo assim, indica-se a compra de cal extinta para 
obras em que não haja segurança e controle tecnológico de sua produção. 
O conhecimento da composição química da rocha calcária utilizada (grau de impurezas) 
também é muito importante para o emprego de quantidades ideais de água para a extinção. 
Impactos Ambientais 
 O processo de exploração do calcário, como qualquer outro tipo de extração mineral, é 
agressivo ao meio. A calcinação utiliza, na grande maioria das indústrias, matriz energética da 
queima de combustíveis fósseis, carvão ou de florestas locais, gerando uma grande emissão de 
na atmosfera. Como seus fornos atingem temperaturas muito superiores aos de gesso, sua produção 
pode ser considerada ainda mais agressiva. Além disso, como produto da calcinação libera-se para a 
atmosfera uma grande quantidade de . 
 
 
26 
 
CAL HIDRÁULICA 
Pó fino proveniente do tratamento térmico do calcário e que contenha entre 8 e 20% de 
argila. 
 
Vantagens do Uso 
 A cal hidráulica nasceu da necessidade de se reduzir acidentes em obra com a extinção da cal 
aérea e da possibilidade de se melhorar sua resistência mecânica. Sendo assim, traz características 
muito semelhantes ao cimento Portland. 
No entanto gera resistências inferiores ao cimento, sendo que sua utilização é recomendada 
apenas para argamassas pobres (revestimentos, rebocos e alvenarias). Em comparação à cal aérea, 
gera produtos mais resistentes, menos permeáveis e com menor retração hidráulica, mas possui 
menor plasticidade. 
 
Fabricação 
1. Britagem da matéria-prima: 
Retirada do carbonato de cálcio (rochas calcárias) da natureza através de explosivos, com 
posterior britagem (transformação em pedaços menores). 
 
2. Calcinação: 
Evaporação da água da estrutura e reação com os óxidos da argila com a expulsão do dióxido 
de carbono. 
 
 
→ {
 
 
 
Como a quantidade de argila na reação não é suficiente para reagir com todo o carbonato, 
haverá também a formação de óxido de cálcio. 
 
 
→ 
A reação ocorre nas seguintes fases: 
 
SILICATO DICÁLCIO 
ALUMINATO TRICÁLCIO 
 
27 
 
i. Temperatura entre e : 
Ocorre a desidratação da argila. 
 
ii. Temperatura entre e : 
Ocorre a decomposição do calcário (assim como na produção de cal aérea). 
 
 
 
→ 
iii. Temperatura entre e : 
Ocorre a reação da sílica e da alumina da argila com o óxido de cálcio, originando 
silicatos e aluminatos. 
 
 
 
→ {
 
 
 
Durante o esfriamento, ocorre ainda a formação de grappiers, pedras de silicatos dicálcio 
( ). 
 
3. Extinção da Cal: 
Pulverização da cal virgem por meio de sua extinção, havendo adição de água em quantidade 
controlada apenas para a ocorrência da reação de hidratação, evitando-se a reação dos 
silicatos e aluminatos. 
 
 
→ 
Como a reação é expansiva, a variação de volume dos produtos é responsável pela 
pulverização da cal, que culmina na pulverização dos grãos de silicato e aluminato. 
 
4. Separação e Moagem dos Grappiers: 
Ocorre separação dos grappiers e do pó de silicatos, aluminatos e cal extinta por meio do 
processo de peneiramento. Em seguida, seus grãos são moídos e misturados novamente ao 
pó. 
 
Temos então que a cal hidráulica é uma mistura dos compostos ( ), 
 ( ) e ( ). 
Utilização 
Para utilização da cal hidráulica, é necessária a adição de água para gerar trabalhabilidade e 
para que ocorra a hidratação de alguns compostos, havendo a aplicação em seguida. 
 
A reação de pega e endurecimento se dá em três etapas: 
 
28 
 
1. Hidratação dos aluminatos: 
 → 
 → 
 
 → 
 → 
 
2. Carbonatação da cal: 
 → 
3. Hidratação dos silicatos: 
 → 
 → 
 
As reações de hidratação dos silicatos ocorrem num período de até um ano. 
No endurecimento, ocorre entrelaçamento dos cristais, fazendo com que a estrutura adquira 
maior resistência. 
A reação é exotérmica e expansiva, mas menos do que as reações observadas na cal aérea 
(devido a menor proporção de cal extinta) e mais rápida que estas, fazendo com que a cal hidráulica 
tenha resistências iniciais superiores à aérea, porém inferior ao cimento Portland. 
Problemáticas na Construção Civil 
Impactos Ambientais 
 O processo de exploração do calcário, como qualquer outro tipo de extração mineral, é 
agressivo ao meio. A calcinação utiliza, na grande maioria das indústrias, matriz energética da 
queima de combustíveis fósseis, carvão ou de florestas locais, gerando uma grande emissão de 
na atmosfera. Como seus fornos atingem temperaturas superiores às da cal aérea e, principalmente, 
do gesso, sua produção pode ser considerada ainda mais agressiva. Além disso, como produto da 
calcinação libera-se para a atmosfera uma grande quantidade de , sendo que a reincorporação 
de à matriz (carbonatação da cal) ocorre em menores proporções quando comparado à cal 
aérea. 
 
 
29 
 
CIMENTO PORTLAND 
Pó fino proveniente do tratamento térmico do calcário e que contenha mais de 20% de 
argila. 
 
Vantagens do Uso 
 Dentre os aglomerantes, o cimento Portland é o que apresentaas maiores resistências 
iniciais dentre os aglomerantes hidráulicos e finais dentre todos os tipos de aglomerantes. É mais 
aderente, mas possui um custo mais elevado. 
 Em comparação à cal, possui menor retenção de água e menor retração na secagem, mas é 
menos plástico e mais elástico. 
 
 É o aglomerante de uso mais difundido, sendo comum o seu uso em conjunto com a cal, de 
forma a reduzir os custos da obra. 
Pode ser utilizado em locais úmidos e de contato direto com água, já que não reage com 
esta. No entanto, não apresenta características que lhe qualifiquem como isolante acústico ou 
térmico, além de não possuir resistência a altas temperaturas (a água capilar, sob altas 
temperaturas, evapora e pode chegar a explodir a estrutura de cimento devido às altas pressões). 
Fabricação 
1. Britagem da matéria-prima: 
Retirada do carbonato de cálcio (rochas calcárias) da natureza através de explosivos, com 
posterior britagem (transformação em pedaços menores) e moagem com a argila, formando 
a “farinha crua”. 
 
2. Clinquerização: 
Evaporação da água da estrutura e reação com os óxidos (sílica, alumínio e ferro) da argila 
com a expulsão do dióxido de carbono, havendo formação do “clínquer”. 
 
30 
 
 
 
→ 
{
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como a quantidade de argila na reação pode não ser suficiente para reagir com todo o 
carbonato, haverá também a formação de óxido de cálcio. 
 
 
 
→ 
A reação ocorre nas seguintes fases: 
 
i. Temperatura entre e : 
Ocorre a desidratação da argila. 
 
ii. Temperatura entre e : 
Ocorre a decomposição do calcário (assim como na produção de cal). 
 
 
 
→ 
iii. Temperatura entre e : 
Ocorre a reação da sílica e da alumina da argila com o óxido de cálcio, originando 
silicatos e aluminatos. 
 
 
 
→ {
 
 
 
iv. Temperatura entre e : 
Ocorre a reação dos silicatos e aluminatos com o óxido de cálcio e óxido de ferro da 
argila, originando novos silicatos e ferroaluminatos. 
 
 {
 
 
 
 
→ {
 
 
 
Temos então que o clínquer é uma mistura dos compostos ( ), 
( ), ( ), ( ) e ( ). 
 
 
 
FERROALUMINATO TETRACÁLCIO 
ALUMINATO TRICÁLCIO 
SILICATO TRICÁLCIO 
SILICATO DICÁLCIO 
C
LÍ
N
Q
U
ER
 
FARINHA CRUA 
 
31 
 
3. Adição de Gesso e moagem do Clínquer: 
Ocorre adição de sulfato (até 3% da massa do clínquer) como forma de controle de pega do 
cimento, sendo o gesso o mais comum e barato. Em seguida, há a moagem final, fazendo do 
cimento Portland um pó, para aumentar a sua reatividade. 
Utilização 
Para utilização do cimento Portland, é necessária a adição de água para que ocorra a 
hidratação dos compostos e para gerar trabalhabilidade, havendo a aplicação em seguida. Para 
hidratação total do cimento, é necessária uma proporção de 20% em massa de água, quantidades 
superiores são adicionadas apenas para gerar trabalhabilidade. 
 
A pega se dá pela hidratação dos aluminatos e dos ferroaluminatos (em menor proporção), já 
que estes realizam reações mais rápidas. No entanto, como há presença de gesso (sulfato de cálcio 
hemihidratado) no pó de cimento, ocorre também a formação de etringita, diminuindo a 
concentração de aluminatos e retardando a pega. As reações de hidratação do silicato tricálcio 
ocorrem em seguida, enquanto que as reações de hidratação do silicato dicálcio ocorreram durante o 
período de um ano. 
1. Formação de Etringita: 
 
 
→ 
 ̂ → ̂ 
 
2. Hidratação dos Aluminatos (na extinção do gesso): 
 → 
 → 
 
 → 
 → 
 
3. Hidratação da Alita: 
 → 
 → 
 
 
 
 
ETRINGITA 
PORTLANDITA 
 
32 
 
4. Hidratação da Belita: 
 → 
 → 
 
5. Consumo da Etringita: 
 → 
 ̂ → ̂ 
 
 
No endurecimento, ocorre entrelaçamento dos cristais, fazendo com que a estrutura adquira 
maior resistência. A reação é exotérmica e expansiva. 
 
Existe ainda, com o tempo, a carbonatação dos hidróxidos de cálcio. O processo tem sua 
velocidade reduzida conforme a profundidade da carbonatação (maior dificuldade de penetração na 
matriz). 
 → 
MONOSULFOALUMINATO 
 
33 
 
Propriedades dos Compostos 
Silicato Tricálcio (Alita): 
 Teor do cimento: 50 a 70%; 
 Principal responsável pela resistência inicial; 
 Responsável pela resistência mecânica juntamente com a belita; 
 Corresponsável pelo tempo de pega; 
 Corresponsável pelo calor de hidratação. 
Silicato Dicálcio (Belita): 
 Teor do cimento: 15 a 30%; 
 Não contribui para a resistência inicial; 
 Responsável pela resistência mecânica, juntamente com a alita, para períodos superiores 
a um ano; 
 Não contribui para a pega; 
 Não contribui para o calor de hidratação. 
Aluminato Tricálcio: 
 Teor do cimento: 5 a 10%; 
 Corresponsável pela resistência inicial; 
 Corresponsável pela resistência mecânica; 
 Principal responsável pelo tempo de pega; 
 Principal responsável pelo calor de hidratação. 
Ferroaluminato Tetracálcio: 
 Teor do cimento: 5 a 10%; 
 Não contribui para a resistência mecânica; 
 Corresponsável pelo tempo de pega; 
 Corresponsável pelo calor de hidratação. 
Carbonato de Cálcio: 
Quanto maior o teor de carbonatação, maior a redução da porosidade da pasta endurecida, 
pois o carbonato de cálcio formado penetra em microporos da estrutura. 
Sendo assim, há maior resistência da pasta endurecida nas camadas em que há penetração 
do dióxido de carbono. No entanto, sua resistência é inferior às dos compostos principais do cimento 
(alita, belita e aluminatos hidratados). 
No entanto, o efeito só é observado em argamassas e/ou concretos não armados, já que a 
reação promove a corrosão de armaduras. 
Óxidos de Magnésio e de Cálcio: 
Suas reações com a água são demoradas e seus produtos levam a um aumento do volume do 
cimento (reações expansivas), o que pode gerar trincas e rachaduras. Logo sua concentração possui 
um limite controlado. 
 
34 
 
Tipos de Cimento 
CP-I (Cimento Portland Comum): Cimento sem quaisquer adições (além do gesso). Corresponde a 
somente 0,2% do cimento comercializado. 
CP-I-S: Cimento Portland comum com 5% de adição de material pozolânico. 
CP-II (Cimento Portland Composto): Cimento com pequenas adições (até 15%), correspondendo a 
66,5% de todo o cimento comercializado. 
CP-II-E: Cimento com adição de escória granulada. 
CP-II-F: Cimento com adição de fíller calcário. 
CP-II-Z: Cimento com adição de pozolanas. 
CP-III (Cimento Portland de Alto Forno): Cimento com adições de escória granulada, 
correspondendo a 14,4% do cimento comercializado. Seu uso é indicado em obras marítimas, 
esgotos, efluentes industriais, e obras submersas, comexigência de resistência a sulfatos. Não é 
indicado em necessidades de rápidas desforma. 
CP-IV (Cimento Portland Pozolânico): Cimento com adições de pozolanas, correspondendo a 11,6% 
do cimento comercializado. Seu uso é indicado principalmente em obras com exigência de resistência 
a sulfatos. Não é indicado em necessidades de rápidas desforma. 
CP-V (Cimento de Alta Resistência Inicial): Cimento sem adições, possuindo maior grau de finura, o 
que lhe confere maior resistência inicial devido a maior reatividade, correspondendo a 7,3% do 
cimento comercializado. Seu uso é indicado em argamassas armadas, desformas rápidas (como pré-
fabricados) e reparos urgentes. 
Cimentos Resistentes a Sulfatos (RS): Cimentos que atendam às seguintes condições: 
 teor de do clínquer igual ou inferior a 8% e teor de adições carbonáticas igual ou inferior 
a 5% da massa do aglomerante total (como o CP-V) e/ou; 
 Cimentos Portland de alto-forno (CP-III) cujo teor de escória granulada de alto-forno esteja 
entre 60% e 70% e/ou; 
 Cimentos Portland pozolânicos (CP-IV) cujo teor de materiais pozolânicos esteja entre 25% e 
40% e/ou; 
 Cimentos que tenham antecedentes com base em resultados de ensaios de longa duração ou 
referências de obras que comprovadamente indiquem resistência a sulfatos. 
Estados da água na pasta de cimento endurecida 
 A água é o componente comum de todas as misturas devido a sua participação nas reações 
químicas de endurecimento (reações de hidratação). 
Além disso, excesso de água (água de amassamento) é adicionado para gerar 
trabalhabilidade às pastas, promovendo o meio de aplicação. Este excesso deve ser evaporado para a 
completa solidificação, sendo que parte permanece na matriz. 
 
35 
 
Água Não Evaporável: 
Água de hidratação/ quimicamente combinada: quantidade necessária para a hidratação química 
do aglomerante (no caso do cimento, é necessário 0,2kg de água para 1,0kg de cimento). No caso de 
secagem da pasta, esta água permanece combinada e não se liberta. 
Água intersticial/ zeolítica: água ligada à rede cristalina entreposta entre as lamelas da pasta 
hidratada, de modo que sua saída ou entrada não modifica a estrutura endurecida. Esta água pode 
ser removida em altas temperaturas ou sobre baixíssimas umidades, sendo reversível. No entanto, 
esta secagem gera alterações de volume, ao afastar ou aproximar as lamelas. 
Água Evaporável: 
Água (fisicamente) adsorvida: água atraída à superfície dos cristais, sendo removida por elevação da 
temperatura ou redução da umidade, sendo reversível. Umidades excessivamente baixas durante a 
secagem levam a perda desta água, gerando a retração por secagem. 
Água capilar: água que ocupa os capilares da matriz, com entrada e saída reversíveis e de acordo 
com a temperatura ambiente. 
Água livre: água livre na matriz. 
 
Patologias/ Problemáticas na Construção Civil 
Formação de Etringita 
 Íons sulfato são adicionados ao pó de cimento, ainda em sua fabricação, como retardadores 
de pega. No entanto, quantidades superiores ou indesejadas são responsáveis por um grande 
volume de etringita formada. A etringita possui geometria diferenciada do formato de cristal 
adquirido pelos aluminatos hidratados do cimento. Esta apresenta forma de pequenas agulhas, 
friáveis e que não se entrelaçam. A grande concentração destas gera a perda de trabalhabilidade 
imediata da pasta devido a uma rigidez inicial da mesma, mas não gera a resistência necessária e 
característica do cimento, levando ao processo chamado de “Falsa Pega”. 
 
36 
 
 
Ocorre ainda que íons sulfato do meio podem penetrar na estrutura endurecida, através dos 
poros da argamassa, e reagir com os aluminatos hidratados do cimento. A partir desta reação, 
formam-se compostos expansivos, a etringita tardia. Estes tensioam a matriz, provocando sua 
fragilização e fissuração (o que facilita a entrada de novos agentes agressivos). 
O grande aumento de volume se dá pela grande quantidade de água de cristalização 
presente na etringita. 
 → 
 ̂ → ̂ 
 
Impactos Ambientais 
 O processo de exploração do calcário, como qualquer outro tipo de extração mineral, é 
agressivo ao meio. A clinquerização utiliza, na grande maioria das indústrias, matriz energética da 
queima de combustíveis fósseis, carvão ou de florestas locais, gerando uma grande emissão de 
na atmosfera. Como seus fornos atingem temperaturas superiores às da cal e, principalmente, do 
gesso, sua produção pode ser considerada ainda mais agressiva. Além disso, como produto da 
clinquerização libera-se para a atmosfera uma grande quantidade de , sendo que a 
reincorporação de à matriz (carbonatação da cal) ocorre em proporções muito menores quando 
comparado à cal. 
 
 
ETRINGITA TARDIA 
 
37 
 
ÃDIÇO ES 
 
Adições são minerais adicionados ao cimento com a função de somar ou substituir 
parcialmente o cimento na argamassa ou no concreto, devido às suas propriedades semelhantes ou 
complementares à do cimento Portland. 
Vantagens do Uso 
Influências no Estado Fresco 
Consumo de água para hidratação do cimento: adições inertes exercem influência nas propriedades 
reológicas da pasta de cimento, causando uma redução no consumo de água necessário para um 
dado grau de trabalhabilidade. Adições cimentantes, com a mesma finura do cimento, também 
levam à redução do consumo. Algumas adições pozolâncias, devido ao seu elevado teor de finura, 
podem levar ao aumento do consumo de água para a hidratação do cimento. 
Plasticidade e coesão: geram maior relação ‘volume de sólidos/volume de água’, sendo que para 
uma mesma trabalhabilidade, a quantidade de água requerida é reduzida e, para uma mesma 
relação água/cimento a trabalhabilidade aumenta. 
Exsudação e Segregação: os efeitos são reduzidos em função do maior volume de finos e do menor 
consumo de água necessário para uma dada trabalhabilidade. 
Calor de Hidratação: o calor de hidratação gerado é reduzido com a redução da quantidade de 
clínquer, resultando em menor liberação de calor durante as reações químicas de hidratação. 
Influências no Estado Endurecido 
Resistência Mecânica Inicial: no geral, a diminuição da quantidade dos compostos do clínquer no 
cimento leva a uma menor resistência inicial. No caso de adições cimentantes e pozolânicas, as 
reações são tardias e não afetam a resistência inicial do concreto ou da argamassa. 
Resistência Mecânica Final: há refinamento dos poros e dos cristais da pasta, levando à maior 
resistência da matriz na zona de transição. Desta forma, obtém-se um produto mais resistente no 
estado endurecido. 
Impermeabilidade: a presença de adições leva ao refinamento dos poros e dos cristais da pasta, 
levando a uma menor permeabilidade. 
Resistência a Sulfatos: tanto pela diminuição da quantidade de concreto quanto pelo consumo de 
 (no caso de adições pozolânicas), há redução da quantidade de disponível no 
meio para as reações, gerando maior resistência à sulfatos. Ocorre também o refinamento dos poros 
e a redução da porosidade da matriz, gerando menor penetração de agentes nocivos. 
Reação Álcali-Agregado (RAA): tanto pela diminuição da quantidade de concreto quanto pelo 
consumo de (no caso de adições pozolânicas), há redução da quantidade de álcalis, 
havendo menos reagente no meio para a RAA. 
 
38 
 
Corrosão de Armaduras: adições reduzem a porosidade da matriz e dificultam a entrada de agentes 
nocivos e água, dificultando a ação de agentes corrosivos às armaduras. 
Durabilidade: há redução da porosidade da matriz, levando a uma maior impermeabilidade, 
dificultandoa entrada de agentes nocivos. Junto à maior resistência, obtém-se um material mais 
duradouro. 
Sustentabilidade 
 A preocupação com o consumo de materiais na construção civil não está ligado somente à 
emissão de gás carbônico à atmosfera, mas também ao consumo de água e energia, ao 
desmatamento, à produção de resíduos e à liberação de gases e metais tóxicos ao ambiente. 
 O emprego de adições cimentícias e pozolânicas no cimento leva ao aprisionamento de 
possíveis resíduos tóxicos presentes nas matérias-primas, ao invés de seu despejo em aterros e 
contato com solos, corpos e lençóis d’água, além de evitar o despejo de grandes quantidades de 
material “não-aproveitável” em aterros e lixões. Seu uso diminui ainda o consumo de cimento, 
levando a menor liberação de dióxido de carbono à atmosfera. 
 Por tratarem-se de subprodutos, levam à redução dos custos de produção e seu emprego 
melhora as características da argamassa/ concreto produzido. 
Classificação 
 Sua classificação ocorre segundo sua ação com o cimento: 
 Inertes (“filler”): 
Material fino sem atividade química, gerando apenas efeitos físicos, como empacotamento 
ou pontos de nucleação para a hidratação do cimento. Preenchem poros da matriz, 
aumentando a compacidade da mistura. Exemplos: calcário, pó de cálcio e pó de pedra; 
 
 Cimentantes: 
Material composto, principalmente, por óxidos de cálcio, silício e alumínio, com reação de 
hidratação lenta e com formação insuficiente de produtos para aplicação estrutural, ou seja, 
sem propriedade cimentícea. No entanto, sua reação é acelerada na presença de e 
de (no caso, do cimento endurecimento), que atuam tanto como catalisadores, 
quanto como reagentes. 
 → 
Há ainda a formação de aluminato tetracálcio hidratado ( ) e etringita, dentre outros 
compostos. As reações necessitam de alto pH, se tornando lentas. Exemplos: escória 
granulada; 
 
 Pozolânicos: 
Material silicoso ou sílico-aluminoso com pouca ou nenhuma propriedade cimentícea. No 
entanto, quando na presença de e umidade gera reação pozolânica, formando 
compostos com propriedades cimentantes, sendo estes responsáveis pelo efeito de micro 
preenchimento de poros do concreto endurecido. 
 
39 
 
 → 
As reações são lentas e geram efeitos consideráveis somente em período de um ano. O 
efeito químico da reação pozolânica é complementado, ainda, pelo efeito físico de 
preenchimento de vazios (“Efeito de Fíller”), já que as partículas de C-S-H formadas 
preenchem microporos existentes na matriz. Exemplos: metacaulim, sílica ativa, cinza da 
casca de arroz. 
Materiais Utilizados como Adições 
 
Fíller Calcário 
 Material resultante da moagem de rochas calcárias, sendo inerte à mistura e possuindo 
diâmetro similar ou inferior ao do cimento. 
 
Escória Granulada 
 Subproduto da fabricação do aço e usadas como adições cimentantes, as escórias possuem 
grandes quantidades de cal, sílica e alumina, devendo passar pelo processo de moagem para serem 
aproveitadas. As escórias de alto-forno são produzidas durante a produção de ferro-gusa a partir do 
minério de ferro e as escórias de aciaria são produzidas durante a conversão do ferro-gusa em aço. 
Escórias de aciaria devem passar pelo processo de extinção da cal, já que possuem grandes 
quantidades de e , não podendo ser diretamente empregadas como adições. Dentre as 
escórias de alto-forno, somente podem ser aproveitadas aquelas que sofrem esfriamento rápido. As 
de resfriamento ao ar, chamadas de escórias expandidas, somente podem ser empregadas como 
agregados. 
 
 
40 
 
Para cada tonelada de ferro-gusa produzido, são gerados de 200 a 300 kg de escória de alto-
forno, enquanto que para cada tonelada de aço, produz-se cerca de 150 kg de escória de aciaria. 
 
Sílica Ativa 
 Também conhecida como microssílica, é um subproduto do tratamento de quartzo e carvão 
para a produção de silício metálico e ligas ferro-silício. Trata-se basicamente de partículas 
pozolânicas de , altamente reativas e em estado amorfo, cujo diâmetro, que chega a cem vezes 
menor do que o do cimento, facilita sua reação com o . 
 
Metacaulim 
 Subproduto da calcinação e moagem de argilas cauliníticas durante o beneficiamento do 
caulim, de ampla utilização na indústria cerâmica. Possui grandes quantidades de sílica e alumínio no 
estado amorfo (vítreo), sendo uma pozolana de alta pureza e alta reatividade. 
 
Cinzas Volantes 
 São partículas coletadas por precipitação mecânica ou eletrostática em sistemas anti-pó dos 
gases de exaustão de estações alimentadas por carvão, como termoelétricas, tratando-se das 
pozolanas mais comuns usadas. São materiais sílico-aluminosos, sílico-cálcicos ou sulfo-cálcicos, cuja 
composição varia de acordo com as impurezas contidas na queima do carvão. 
 
 
41 
 
Cinzas da Casca de Arroz 
Subproduto do beneficiamento do arroz. Estima-se que cada tonelada de arroz produz cerca 
de 200 kg de casca, o que por combustão gera 40 kg de cinzas. Ocorre geralmente em forma amorfa 
de sílica hidratada, sendo uma pozolana de alta reatividade. 
 
 
 
 
42 
 
ÃRGÃMÃSSÃS 
 
Material obtido a partir da mistura de um ou mais aglomerantes, agregado miúdo e água, 
contendo ou não adições minerais. 
 
 Diferentemente do concreto, possui a função de ligar unidades estruturais, sendo que a 
resistência mecânica à compressão e à tração são características secundárias à sua utilização, sendo 
que muitas vezes grandes resistências podem ser prejudiciais à aplicação. 
Classificação 
1. Quanto à natureza dos aglomerantes: 
 Argamassa Aérea: utiliza aglomerante aéreo; 
 Argamassa Hidráulica: utiliza aglomerante hidráulico; 
 Argamassa Mista: utiliza mais de um aglomerante. 
 
2. Quanto à consistência da argamassa fresca: 
 Argamassa Seca: argamassa com pouca quantidade de pasta, suficiente para preencher 
os vazios entre os agregados e manter o contato entre eles; 
 Argamassa Plástica: espaços completamente envoltos pela pasta, não havendo contato 
entre os agregados; 
 Argamassa Fluida: presença de muita pasta, tendendo a se depositar ao fundo do 
recipiente que a contem. 
 
3. Quanto à massa específica da argamassa seca: 
 Leve: < 1,4 g/cm³; 
 Normal: 1,4 < < 2,3 g/cm³; 
 Pesada: > 2,3 g/cm³. 
 
4. Quanto ao emprego: 
 Argamassa de Assentamento: elemento utilizado na ligação entre elementos 
construtivos, garantindo a distribuição uniforme dos esforços. Deve: 
o Unir solidamente as unidades a serem ligadas e ajudá-las a resistir aos esforços 
laterais; 
 
43 
 
o Distribuir uniformemente as cargas atuantes no conjunto estrutural por toda 
área resistente dos componentes de alvenaria; 
o Absorver as deformações naturais a que os elementos estiverem sujeitos; 
o Selar as juntas contra a penetração de água de chuva. 
 
 Argamassa de Rejuntamento: elemento utilizado no preenchimento de juntas resultantes 
do assentamento de peças. Deve: 
o Impermeabilizar as laterais das peças; 
o Absorver as deformações naturais geradas pelas tensões a que as peças estão 
sujeitas. 
 
 Argamassa de Revestimento: recobre uma superfície lisa ou áspera com uma ou mais 
camadas superpostas de argamassa em espessura uniforme, sendo apta a receber, sem 
danos, uma decoração final. Deve: 
o Unir solidamente as unidades de alvenaria e ajudá-las a resistir aos esforços 
laterais; 
o Vedar as unidades de alvenaria; 
o Regularizar a superfície; 
o Proteger as unidades de alvenaria de agentes nocivos. 
Dosagem 
 O traço da argamassa é dadonas relações dos seguintes materiais com o cimento: 
 
 Portanto, temos o traço em massa: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para a dosagem de argamassas, temos: 
 
⇒ ( 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
) 
⇒ ( 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
) 
⇒ ( 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
) 
⇒ 
 
( 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
)
 
 
44 
 
Relação entre os elementos constituintes 
Aderência 
Capacidade da argamassa em aderir ao substrato por ação física. Reações químicas são 
irrelevantes, já que o substrato é considerado inerte. 
 Teor de cimento: quanto maior o teor de cimento, elemento fino da argamassa, maior a 
penetração da pasta no substrato. Logo, maior a aderência. 
 Teor de cal: trata-se de partículas finas que auxiliam na aderência. 
 Teor de areia: quanto mais grossa, menor a aderência. Porém, areias muito finas dificultam a 
entrada dos produtos de hidratação do aglomerante no substrato. 
 A aderência depende ainda da superfície do substrato em que a argamassa será aplicada. 
Quanto maior a área de contato, maior a aderência. 
 
Retenção de Água 
 Propriedade de uma argamassa de reter mais ou menos água de amassamento durante o 
processo de endurecimento, sem haver perdas na secagem. 
 Teor de cimento: como se tratam de partículas finas, quanto maior o teor, maior a retração. 
 Teor de cal: maior capacidade de retenção do que o cimento. 
 Teor de areia: quanto menor o módulo de finura e quanto maior o teor de grãos, maior a 
retenção. 
Retração Hidráulica 
Diminuição do volume da argamassa devido à remoção da água da pasta endurecida quando 
esta seca em contato com o ar. A retração hidráulica pode levar ao fissuramento. 
 Teor de cimento: quanto maior o teor de cimento, maior o módulo de elasticidade da 
argamassa e maior a tensão oriunda da retração. Logo, maior é a retração. 
 Teor de cal: como a cal necessita da secagem da pasta para sua reação de pega e 
endurecimento, quanto maior o teor de cal, maior a retração. No entanto, gera menor 
retração que o cimento. 
 Teor de areia: são elementos de menor módulo de elasticidade, com menor tensão de 
retração. Logo, menor é a retração. 
 Teor de água: quanto maior a quantidade de água empregada na preparação da argamassa, 
maior a retração. 
 Teor de materiais pulverulentos: finos e de alto poder plastificante, requerem maior 
quantidade de água de amassamento (água necessária para gerar trabalhabilidade), gerando 
maior retração. 
 
45 
 
Observação: Retração Autógena ocorre com a remoção da água dos poros capilares pela hidratação 
do cimento ainda não combinado. 
Resistência Mecânica 
 Teor de cimento: quanto maior o teor de cimento, maior o módulo de elasticidade da 
argamassa, levando a uma maior resistência mecânica e menor deformação. 
 Teor de cal: quanto maior o teor de cal, menor o módulo de elasticidade da argamassa, 
levando a uma menor resistência mecânica e maior deformação. 
 Teor de areia: quanto maior o teor de areia, maior a geração de Zonas de Transição na 
Interface (ZTI), regiões mais frágeis e com menor interação química, fragilizando a argamassa 
endurecida. Portanto, menor a resistência mecânica. 
 Teor de água: quanto maior a quantidade de água empregada na preparação da argamassa, 
maior a formação de poros na estrutura endurecida, levando a uma menor resistência 
mecânica. 
Argamassas Especiais 
Argamassas Poliméricas 
Argamassas pré-fabricadas à base de cimento com adição de polímeros e expansores (para 
inibir retração), possuindo grande densidade, boa aderência e grandes resistências iniciais e finais. 
 AC-I: Argamassa rígida, com pouca capacidade de deformação. O efeito de aderência se dá 
por embricamento mecânico. Indicada para ambientes internos secos. 
 AC-II: Argamassa flexível, com capacidade de acomodar deformações. Indicada para uso em 
ambientes internos úmidos (banheiros, cozinhas e piscinas), ambientes externos e 
assentamento de porcelanatos. Possui polímeros em sua composição. 
 AC-III: Argamassa flexível com aditivos, com maior capacidade de acomodar deformações 
que a AC-II. Indicada para assentamento de porcelanatos. Possui polímeros em sua 
composição. 
 AC-III-E: Argamassa de aplicações especiais, como em áreas industriais ou técnica piso-sobre-
piso. 
Argamassas Projetadas 
São produtos com alto conteúdo de aglomerantes que, quando misturados com água, geram 
uma massa fluida que pode ser bombeada. Constituídos basicamente de gesso, cimento Portland, 
resinas acrílicas e cargas inertes, tais como poliestireno expandido, celulose e preservantes. 
 
 
46 
 
Argamassas Armadas 
Constituída principalmente da argamassa simples e a armadura difusa (comumente telas de 
aço), são conhecidas também como ferro-cimento ou micro-cimento armado. São utilizadas quando 
há necessidade de sustentação estrutural da peça, acabamento fino (quando o concreto não é 
satisfatório) e execução de peças esbeltas e/ou formações em arcos. 
 
Argamassas Não-Retráteis 
Sistema constituído por uma argamassa hidráulica não retrátil, que permite a realização de 
selagens corta-fogo, transitáveis e de grandes dimensões. Chegam a garantir 240 minutos de 
resistência. 
Argamassa Auto-Nivelante 
São misturas pré-dosadas à base de cimentos especiais e outros ligantes hidráulicos, 
aglomerantes de granulometria controlada, resinas e aditivos, confeccionadas em fábrica de acordo 
com fórmulas padronizadas e com métodos devidamente controlados; 
Estas misturas, quando empastadas com água e/ou com soluções de polímeros modificados, 
dão origem a caldas muito fluidas, de fácil trabalhabilidade, perfeitamente autonivelantes, com 
elevada adesividade aos suportes e rápido enxugamento. 
Argamassa Celulósica 
Constituída de matriz de cimento e areia, é reforçada com fibras de celulose obtidas a partir 
de papel reciclado. É eficiente na fabricação de placas de forro e perfis estruturados que podem ser 
usados na forração de habitações populares. 
Argamassa Expansiva 
Agente demolidor não explosivo e em pó, cujo componente majoritário é a cal virgem. Em 
contato com água, iniciam-se reações de hidratação, com aumento de volume durante o progresso 
dessas reações, promovendo, quando em confinamento, grandes pressões sobre as paredes 
confinantes, as quais chegam aproximadamente a 78 MPa. 
 
 
 
47 
 
Grautes 
 Materiais de elevada fluidez e, na grande maioria, auto-adensáveis, utilizados no 
preenchimento de cavidades e orifícios, fixação de bases de equipamentos e máquinas, ancoragem 
de tirantes e fixadores e preenchimento de alvenaria estrutural. 
Patologias na Construção Civil 
Eflorescências 
 Depósitos brancos formados sobre superfícies de concretos e argamassas. Se formam pela 
dissolução de sais (principalmente o ) em água que penetra na estrutura. Quando esta 
evapora na superfície, cria depósitos destes sais. 
 Como prevenção se recomenda o uso de cimentos como o CP-IV e o CP-III, de forma a 
ocorrer menor formação de . Como correção, é necessária a identificação e extinção da 
fonte de infiltração e tratamento da superfície manchada. 
 
Bolor 
 Ocorre formação de bolor na superfície de argamassas devido a umidade associada a não 
exposição da mesma ao sol. Para correção, é necessária a eliminação