2 - 2014 APOSTILA AGLOMERANTES CIM PORTL-LABORATORIO[1]. doc (2)

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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
 
AGLOMERANTES 
MINERAIS 
 
CIMENTO PORTLAND 
 
AULAS DE LABORATÓRIO (MCC I) 
 
 
 
 
 
 
 
 
(REVISADA – SEGUNDO SEMESTRE DE 2014) 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
Norma para Apresentação de Relatórios de MCC 
 
Observações: 
1. A aprovação na disciplina depende da entrega de todos os relatórios. 
2. Os relatórios serão entregues em pastas, no dia da prova, e deverão obedecer as 
seguintes instruções: 
2.1 A pasta com os relatórios de cada ensaio devem ser apresentadas nas seguintes 
cores, conforme a modalidade que estiver cursando: 
 
Modalidade Cor da pasta 
Edifícios Branca 
Hidráulica Vermelha 
Pavimentação Azul 
 
2.2 A capa da pasta deverá conter os seguintes dados: 
 Nome da Instituição: Faculdade de Tecnologia de São Paulo 
 Nome da disciplina: Materiais para Construção Civil 
 Nome do aluno 
 Número de matrícula 
 Modalidade/Turno 
 Professor 
 Data 
 
2.2 As capas dos relatórios devem obedecer ao seguinte modelo: 
 
Materiais para Construção Civil (I, II ou III) 
 
 
Nome do Ensaio Realizado 
 
 
 Nome do aluno: 
 Número: 
 Modalidade/turno: 
 Professor: 
 Data: 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Os relatórios devem ser elaborados individualmente obedecendo os seguintes itens: 
 
1. Introdução 
 
2. Corpo do trabalho 
 2.1 Parte Experimental 
 2.1.1 Materiais 
 2.1.2 Equipamentos 
 2.1.3 Procedimento 
2.2 Resultados 
2.3 Discussão 
 
3. Conclusão 
 
4. Figuras, tabelas e quadros 
 
5. Referências bibliográficas 
 
1. Introdução 
A introdução deve conter uma definição sucinta do objetivo do ensaio e a exposição 
dos motivos que determinam sua execução. 
 
2. Corpo do Trabalho 
2.1 Parte experimental 
Nesta seção, o método deve ser descrito com precisão, dando informações sobre os 
materiais (qual ou quais tipos foram utilizados, especificando o método de 
amostragem), os equipamentos empregados (descrição das suas características, 
observando resumidamente o ambiente experimental) e o procedimento do ensaio 
(descrição teórica e metodológica da prática experimental e dos trabalhos operacionais, 
obedecendo uma cronologia dos fatos ocorridos, dando-se destaque ao assunto 
principal). 
 
 
 
 
 
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2.2 Resultados 
Descrição dos resultados obtidos no ensaio, obedecendo a mesma ordem cronológica 
do procedimento. 
 
2.3 Discussão 
Nesta seção deve ser abordada a relação entre os resultados obtidos e o objetivo do 
ensaio. Cabe discutir a concordância ou discordância dos resultados em relação à 
especificação do material. 
 
3. Conclusão 
Considerações conclusivas através de uma análise retrospectiva dos fatos observados 
no decorrer do ensaio. 
 
4. Figuras, tabelas e quadros 
São recursos auxiliares que oferecem melhor visualização das informações. Deverão 
aparecer no corpo do texto - quando dão suporte à discussão, ou em anexos - quando 
tem caráter suplementar. 
 
5. Referências: 
Todos os autores citados no texto do relatório e bibliografias consultadas, contendo as 
informações necessárias para a identificação correta dos diversos autores e respectivos 
artigos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Cimento Portland 
Índice: 
 
Aglomerante hidráulico: cimento Portland – Procedimentos e métodos de ensaios 
 
Extração e preparação de amostras de cimento Portland – NBR 5741 de 1993 
 
Determinação da massa específica do cimento Portland – NM 23 de 2000 
 
Determinação da finura do cimento Portland por peneiramento – NBR 11579 de 1991 
 
Determinação da resistência à compressão do cimento Portland – NBR 7215 de 1996 
 
Determinação da pasta de consistência normal – NBR NM 43 de 2003 
 
Determinação dos tempos de pega: NBR NM 65 de 2003 
 
Determinação da estabilidade volumétrica do cimento Portland – NBR 11582 de 2012 
 
Determinação da finura mediante emprego do aparelho de permeabilidade do ar – 
Método de Blaine: NBR NM 76/1998 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EXTRAÇÃO E PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE CIMENTO PORTLAND 
NBR 5741:1993 
 
Introdução 
Para realização de ensaios físicos e químicos necessários ao controle da 
qualidade do cimento a ser empregado na construção civil (na produção de concretos, 
argamassas e caldas), obedecemos um método para extração e preparação das amostras, 
de forma que o material ensaiado seja o mais representativo possível daquela população 
submetida à utilização. 
 
Definições 
 amostra de uma só tomada: amostragem realizada em uma única operação e que 
representa uma corrente de cimento num curto período de tempo; 
 amostra contínua: amostragem realizada por meio de um dispositivo automático, de 
forma contínua e que representa uma corrente de cimento em períodos de tempo 
curtos e longos; 
 amostra composta: é a mistura das amostras de uma só tomada ou contínua, 
extraídas durante um certo período, a intervalos de tempo pré-fixados, representativa 
da amostra de cimento produzida nesse período; 
 amostra de ensaio: são amostras de uma só tomada ou composta, destinada aos 
ensaios físicos ou químicos, representativas de uma quantidade máxima de 400t. 
 
As amostras de ensaio devem pesar no mínimo 5kg, e serem tomadas em 
duplicata, de forma a uma amostra ficar guardada durante 90 dias a fim de elucidar 
eventuais dúvidas. 
 
Procedimento 
Os tipos, quantidades e tamanhos das amostras poderão ser extraídas por 
qualquer um dos métodos descritos: 
 Amostragem no transportador que alimenta o armazém de material a granel: 
Para cada 200t que passa pelo transportador, será extraído pelo método de uma só 
tomada ou pelo método contínuo, uma amostragem de ensaio de 2,5kg, ou mais. 
 Amostragem do depósito de material a granel, em seus pontos de descarga: 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
A amostra de ensaio será composta por 2,5kg de cimento para cada 100t, no máximo, 
extraída durante a descarga a intervalos regulares. 
 Amostragem dos embarques a granel por intermédio do saca-amostra (Figura 1) 
ranhurado: 
 
 (medidas em mm) 
 Figura 1 - Tubo saca amostra para cimento a granel. Fonte: NBR 5741:1993 - 
ABNT 
 
Para maior representatividade do cimento em consideração, as amostras serão obtidas de 
pontos bem distribuídos tanto na superfície como na profundidade da carga, podendo-se 
combinar amostras parciais para formar uma amostra de ensaio que represente no 
máximo 100t. 
 
 Amostragem de cimento em sacos: 
As amostras parciais serão extraídas através de um tubo amostrador (Figura 2) 
introduzido pela válvula do saco de cimento, tendo-se a preocupação, por ocasião de sua 
retirada do saco, de vedar o seu orifíciode respiração. 
 
 (medidas em mm) 
Figura 2 - Tubo amostrador para cimento em sacos. Fonte: NBR 5741:1993 – 
ABNT. 
 
 
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Para cada 5000 kg (100 sacos) ou fração, se extrairá uma amostra de um saco qualquer. 
 
 Proteção das amostras: 
Imediatamente após a extração, as amostras serão depositadas em recipientes 
herméticos com a finalidade de se evitar a absorção de umidade e a aeração (sacos 
plásticos). 
 
 Preparação das amostras: 
O preparo das amostras deverá incluir as seguintes operações: 
a) Homogeneização e passagem do cimento em peneira com abertura de malha 
igual a 0,840mm, a fim de retirar todas as matérias estranhas e os torrões 
endurecidos; 
b) Armazenamento em recipientes herméticos e estanques (sacos plásticos ou 
leiteiras plásticas); 
c) Identificação das amostras com etiqueta apropriada, contendo os seguintes 
dados: 
I. o tipo de cimento e sua marca comercial; 
II. os locais de procedência e de retirada da amostra; 
III. o número de ordem de retirada da amostra; 
IV. o peso do lote representado pela amostra; 
V. os nomes e endereços das partes interessadas; 
VI. as assinaturas das partes interessadas e a data de retirada das amostras; 
VII. as observações adicionais que se considerem necessárias; 
VIII. de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho 
por durante 90 dias para elucidar divergências entre os ensaios ou os 
interessados. 
 
d) de todas as amostras para ensaio, deve-se guardar uma para testemunho por durante 
90 dias para elucidar divergências entre os ensaios ou os interessados. 
 
 
 
 
 
 
 
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 Quantidades de ensaios físicos e determinações químicas : 
Local da Coleta Ensaios 
Lote Representado pela 
Amostra 
Vagões ou caminhões  Todos os ensaios físicos até 100t 
Depósito ou embarcação 
 Todos os ensaios químicos 
 Ensaios físicos: 
 Pega 
 Finura 
 Resistência e 
 Estabilidade 
 
até 400t 
Sacos 
 Todos os ensaios físicos e 
químicos 
Fração do lote especificado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Métodos de ensaios
 
 
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DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO 
Método: NBR 11579:1991 
 
Introdução 
A finura traduz o grau de moagem do cimento, que exerce grande influência 
sobre suas propriedades. 
O processo de hidratação do cimento ocorre de fora para dentro, e ao primeiro 
contato com a água, age sobre os grãos a somente 0,5μ de profundidade, atingindo 4μ 
no primeiro mês. Portanto, quanto mais finalmente moído o cimento, maior a sua 
atividade química para com a água, resultando um volume menor de núcleo inerte. 
A finura está relacionada à trabalhabilidade dos produtos preparados a base de 
cimento (pastas, argamassas e concretos), tempos de início e fim de pega, resistência à 
compressão, estabilidade volumétrica, geração de calor de hidratação e à durabilidade 
destes produtos. 
 
Procedimento Manual: 
Aparelhagem: 
 
 Balança; 
 Conjunto de peneiramento (peneira #75 μm, no 200, com tampa e fundo); 
 Pincéis; 
 Bastão em tubo de PVC (diâmetro = 20 mm e comprimento = 250 mm); 
 Flanela; 
 Cronômetro; 
 Vidro relógio (diâmetro = 100 mm). 
 
Procedimento 
 Coletar uma amostra de cimento contendo 50 ± 0,05g (M), colocar na peneira, e 
submetê-la a movimentos de vaivém horizontais, com as duas mãos, espalhando o 
cimento por toda superfície da tela. 
Esta operação tem por objetivo fazer passar os grãos mais finos, o que geralmente 
ocorre entre 3 a 5 minutos. 
 
 
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 Prosseguir o peneiramento com a peneira tampada, sem fundo, dando golpes no 
rebordo exterior da peneira com o bastão, para desprender as partículas aderidas na 
tela e no caixilho. 
Parar o peneiramento e limpar com pincel e flanela toda superfície inferior da tela; 
 
 Encaixar a peneira no fundo, retirar a tampa e imprimir suaves movimentos de 
vaivém horizontais durante 15 a 20 minutos, sempre girando o conjunto e limpando 
tela com pincel a intervalos regulares. 
Deve-se cuidar-se para que o material fique uniformemente espalhado sobre toda 
superfície da tela. 
 
 No final do período, colocar a tampa e limpar novamente a tela e o fundo, 
desprezando o material passante. 
 
 O peneiramento final é feito segurando-se o conjunto peneira, tampa e fundo, com as 
duas mãos, mantendo-o ligeiramente inclinado e imprimindo movimentos rápidos de 
vaivém durante 60 segundos, girando o conjunto de mais ou menos 60
o
 a cada 10 
segundos. 
 
 Ao final desse tempo, recolher todo o material passante num recipiente (vidro-
relógio) e pesar com precisão de 0,01g. 
Se a massa do material passante nessa fase do peneiramento for superior a 0,05g, 
repetir a operação até que a massa passante durante um minuto de peneiramento 
contínuo seja inferior a 0,05g (0,1% da massa inicial). 
 
 O material retido (R) deve ser transferido para um recipiente (vidro-relógio) e 
passado com precisão de 0,01g. 
 
Peneiramento Mecânico 
Aparelhagem: 
 
 Balança; 
 Peneirador aerodinâmico; 
 
 
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 Peneira apropriada para peneirador aerodinâmico; 
 Martelo de acrílico; 
 Recipiente para captação de resíduos; 
 Vidro-relógio; 
 Pincéis. 
 
Procedimento 
 Pesar (20 ± 0,02)g (M) de cimento e colocá-lo na peneira acoplada ao peneirador 
aerodinâmico com a pressão de sucção ajustada para 1960 Pa (200 mm de coluna 
d’água). 
O material deve ficar distribuído de forma circular na tela, para que a tampa, quando 
colocada não o toque. 
 
 Tampar a peneira com o anel de vedação e ligar o peneirador aerodinâmico com o 
tempo de ensaio ajustado em 3 minutos. 
 
 Para desprender o material que fica aderido à tampa da peneira, deve-se golpear 
suavemente e com alta freqüência a alça da tampa, utilizando o martelo de acrílico. 
 
 Ao final do peneiramento, remover todo o resíduo para um recipiente com auxílio 
dos pincéis e pesar com precisão de 0,01g (R). 
 
Resultado 
O índice de finura (F) será calculado pela expressão: 
 
F = 
R .C
M
 100 onde, 
 
F = Índice de finura do cimento em porcentagem; 
R = Resíduo do cimento na peneira ABNT 75μm em gramas; 
M = Massa inicial do cimento em gramas; 
C = Fator de correção da peneira utilizada no ensaio, determinada de acordo com o 
disposto na EB-22, (C = 1,00 ± 0,20). 
O resultado do ensaio é o valor obtido de uma única determinação. 
 
 
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Notas: 
 
Repetibilidade: 
A diferença entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma amostra submetida 
ao ensaio e por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento em curto intervalo de tempo, não 
deve ultrapassar 0,4% em valor absoluto. 
 
Reprodutibilidade: 
A diferençaentre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois operadores, 
operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra submetida ao ensaio, não deve 
ultrapassar 0,8% em valor absoluto. 
 
 
 
 
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Ensaio realizado no laboratório 
 
DETERMINAÇÃO DA FINURA DO CIMENTO POR PENEIRAMENTO 
NBR 11579:1991 
 
Data: / / 
 
Cimento: .......................................... (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
............... 
 
Massa inicial (M) = 50 g; 
 
Resíduo (R) = ............... g; 
 
Correção da peneira C = .................... 
 
 
Resultado do ensaio: 
100
CR



M
F 
 
 
 
 
F = = ...............% 
 
 
 
Conclusão: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento 
Portland) 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DO CIMENTO PORTLAND 
Método: NBR NM 23: 2001 
 
Introdução 
A massa especifica do cimento, não é um indicador da sua qualidade. O 
conhecimento do valor da massa específica é usado para efeitos de proporcionamento e 
dosagem do concreto, nos cálculos de consumo dos produtos na mistura, etc., 
geralmente baseados nos volumes absolutos dos materiais constituintes. O valor da 
massa específica se faz necessário também para a execução da medida da superfície 
específica do cimento pelo método Blaine. 
 
Objetivo 
Este ensaio tem por finalidade a determinação da massa específica do cimento 
Portland, empregando o frasco volumétrico de Le Chatelier. 
 
Conceito de massa específica 
Chama-se densidade absoluta ou massa específica absoluta de um material, a 
relação entre a massa (m) de uma determinada quantidade de material e o volume (v) 
por ele ocupado. 
 
Aparelhagem e materiais: 
 
 Frasco volumétrico de Le Chatelier, com 250mm de altura e bulbo com 
aproximadamente 250cm
3 
de capacidade até a marca zero da escala. A escala deve 
ter graduação que permite leitura com erro inferior a 0,05cm
3
; 
 Balança capaz de determinar a massa da amostra com precisão de 0,01g; 
 Recipiente de vidro com capacidade suficiente para conter a amostra. 
 Funis: dois funis de vidro, um de gargalo longo para o lançamento do líquido e ouro 
de gargalo curto para o lançamento do cimento; 
 Termômetro graduado de forma a permitir leituras até 0,5o C; 
 Banho termorregulador com altura suficiente para que os frascos fiquem imersos até 
a graduação de 24cm
3
. 
 
 
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 Líquido para ensaio, que não reaja quimicamente com o cimento e tenha massa 
específica inferior a este. Preferencialmente deve-se usar o xilol, ou querosene livre 
de água. 
 
Procedimento 
 O cimento deve ser ensaiado conforme a amostra recebida. Se for constatada a 
presença de corpos estranhos ao cimento, a amostra deve ser passada em peneira de 
abertura nominal 0,15 mm antes do ensaio. 
 
 Coloca-se com o auxílio de um funil no frasco volumétrico, um dos líquidos 
especificados, em quantidade suficiente para que seu volume fique compreendido 
entre as marcas 0 e 1 cm
3
. Seca-se a parte interior do frasco acima do nível do 
líquido. 
 
 Em seguida, submerge-se o frasco em um banho termorregulador que deverá ter 
uma temperatura constante, próxima a do ambiente. O frasco permanecerá no 
banho termorregulador, até o momento em que seu conteúdo alcance a temperatura 
do banho, quando então, será efetuada a leitura inicial. 
 
 Pesa-se em recipiente de vidro, 60g de cimento que será lançado no frasco 
volumétrico, com o auxílio do funil, tendo-se o cuidado de evitar que o cimento 
fique aderido nas paredes do frasco acima do líquido. Em seguida o frasco deverá 
ser fechado. 
 
 Toma-se o frasco por sua parte superior, e inclinando-o, gira-se alternadamente 
num e noutro sentido, até que voltando-se a posição vertical, não haja imersão de 
bolhas de ar. 
 
 Submerge-se novamente o frasco no banho termorregulador, e uma vez alcançado o 
equilíbrio térmico, faz-se a leitura final (Lf). 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
 
Resultados 
A massa específica do cimento será calculada pela expressão: 
 
 = 
m
v
 onde, 
 
γ = massa específica do cimento em g/cm3; 
m = massa de cimento em g; 
v = volume real ocupado pela massa m de cimento, obtido pela diferença entre as 
leituras final (Lf) e inicial (Li), em cm
3
. 
O resultado deve ser a média de pelo menos duas determinações que não difiram entre 
si mais que 0,01g/cm
3
, devendo o valor ser expresso com duas casas decimais. 
 
 
 
 
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 Medidas em mm. 
 Figura 3 - Frasco de Le Chatelier. Fonte: NBR NM 23 (ABNT 2001) 
 
 
 
 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Ensaio realizado no laboratório 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DO CIMENTO PORTLAND 
NBR NM 23: 2001 
 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
Massa (m) = 60 g; 
 
Li = cm
3
; Lf = cm
3
; v = Lf – Li ; v = - ; v = 
 
v
m

 ;  = ;  = g/ cm3. 
 
 
 
 
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DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO 
PORTLAND 
Método: NBR 7215: 1997 
 
Introdução 
A resistência mecânica do cimento endurecido é a propriedade do material talvez 
mais necessária para uso estrutural. Todas as especificações de cimento contêm ensaios 
de resistência. 
Tendo em vista a utilização futura do cimento Portland nas argamassas e 
concretos estruturais, a determinação da resistência do cimento através de um ensaio 
prévio, permite conhecer seu comportamento nas idades ensaiadas e o seu atendimento 
às especificações. 
 
Fundamentos Teóricos 
As especificações brasileiras estabelecem limites para a resistência à compressão 
em pelo menos três idades. A determinação da resistência à compressão simples é 
realizada com argamassa normal de cimento no traço, em massa, de 1: 3: 0,48 (cimento: 
areia normal: água). 
Em cada idade são ensaiados 4 corpos-de-prova cilíndricos de 50 mm de 
diâmetro por 100 mm de altura, determinando-se a resistência à compressão através da 
média aritmética dos resultados individuais. A resistência à compressão de cada corpo-
de-prova será dada por: 
 
 fcj = 
P
S
 onde, 
 
fcj = Resistência à compressão na idade j (dias), em kgf/cm
2
 ou MPa; 
P = Carga de ruptura lida no manômetro da prensa em kgf; 
S = Área da seção transversal do corpo-de-prova em cm
2
. 
 
A resistência média será: 




4
1
cj
4
1
fn
i
cjif
 
 
 
 
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Aparelhagem e materiais: 
 
 Balança de capacidade de 1000 g e resolução de 0,1 g; 
 Argamassadeira de movimento planetário; 
 Recipientes e espátulas metálicas; 
 Moldes metálicos com diâmetro de 50 mm ± 0,1 mm e altura 100 mm ± 0,2 mm; 
 Soquete metálico padronizado; 
 
 
 Paquímetro; 
 Máquina de ensaio de compressão; 
 Placas de vidro; 
 Dispositivo para capeamento com enxofre, retífica, pasta de cimento ou outro 
processo; 
 Tanque de cura; 
 Câmara úmida; 
 Areia normal de acordo com NBR 7214/1982 
 Cimento a ser ensaiado; 
 Laboratório com 24o C ± 4o C e umidade relativa do ar não inferior a 50%. 
 
Procedimento: 
A argamassa de cimento será preparada com areia normal, através de mistura 
mecânica, conforme as quantidades indicadas na Tabela 1. Essa quantidade é suficiente 
para moldagem de 6 (seis) corpos de prova de diâmetro de 50 mm e 100 mm de altura. 
Para cada idade são ensaiados 4 corpos de prova. 
Assim, para 3 idades de ensaio são necessário 2 misturas, resultando em 12 
corpos de prova. 
Tabela 1 – Quantidade de materiais para 6 corpos de prova. 
Materiais Massas em g 
Cimento 624 ± 0,4 
Água 300 ± 0,2 
Areia normal: 
 Fração grossa, passante na peneira de 
#2,4 mm e retida na de #1,2mm; 
 
468 ± 0,3 
 
 
 
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MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
 Fração média-grossa, passante na 
peneira de #1,2mm e retida na de 
#0,6mm; 
468 ± 0,3 
 Fração média-fina, passante na 
peneira de #0,6mm e retida na de 
#0,3mm; 
468 ± 0,3 
 Fração fina, passante na peneira de 
#0,3mm e retida na de #0,15mm. 
468 ± 0,3 
 
Mistura mecânica: 
 Executar a mistura mecânica, colocando inicialmente na cuba toda a quantidade de 
água e cimento com o misturador operando em velocidade baixa, durante 30 
segundos. 
Deve ser registrada a hora em que o cimento é posto em contato com a água de 
mistura. 
 Após esse tempo, inicia-se a colocação da areia (as 4 frações, previamente 
homogeneizada), gradualmente durante 30 segundos. 
 
 Imediatamente após a colocação da areia, prosseguir a mistura em velocidade alta 
durante 30 segundos. 
 
 Em seguida, desliga-se o misturador durante 1 minuto e 30 segundos, retirando-se 
com o auxílio de uma espátula a argamassa que ficou aderida na parede da cuba, nos 
primeiros 15 segundos. 
Durante o tempo restante, (1 minuto e 15 segundos), a argamassa fica em repouso na 
cuba tampada com pano limpo e úmido. 
 
 Após esse intervalo, liga-se o misturador na velocidade alta durante 1 minuto 
concluindo a mistura pelo processo mecânico. 
 
Determinação do índice de consistência (facultativo): 
 Molda-se sobre a mesa de consistência lubrificada com óleo mineral, uma fôrma 
tronco cônica, preenchendo-a em três camadas de alturas aproximadamente iguais, 
adensadas com 15, 10 e 5 golpes uniformemente distribuídos, respectivamente, com 
um soquete padronizado. 
 
 
 
24 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
 Terminada essa operação, alisar o topo com uma régua, retirar a fôrma e submeter o 
tronco de cone de argamassa a 30 quedas na mesa de consistência num tempo de 
aproximadamente 30 segundos. 
 
 O índice de consistência será dado pela média aritmética de duas medidas do 
diâmetro da base do tronco de cone deformado, medidos ortogonalmente, com 
auxílio de um paquímetro. O ensaio deve ser repetido sempre que houver diferença 
de mais de 5 mm entre as duas medidas. 
 
Moldagem: 
A moldagem dos corpos-de-prova deve ser feita imediatamente após o 
amassamento, preenchendo-se os moldes com auxílio de uma espátula, em quatro 
camadas de altura aproximadamente iguais, adensando-se cada camada com 30 golpes 
de um soquete padronizado, distribuídos uniformemente. Após adensar a última 
camada, fazer rasamento do tôpo e acabamento com espátula. 
 
Cura inicial ao ar: 
Logo após a moldagem, os corpos-de-prova serão colocados em câmara úmida, 
com a face superior protegida com uma placa de vidro, durante 20 a 24h. 
 
Cura final em água: 
Terminado o período inicial da cura, os corpos-de-prova serão desformados, 
identificados e imersos em tanques de água saturada com cal, permanecendo até a data 
do ensaio. 
 
Ruptura dos corpos-de-prova: 
Para realização do ensaio, os corpos-de-prova devem receber em seus topos e 
bases, capeamento com pasta de enxofre mais pozolana, fundidos à temperatura de (137 
± 7) 
o
C, ou retífica dos topos ou outro processo para eliminar eventuais defeitos de 
contato entre as superfícies dos corpos-de-prova com os pratos da máquina de ensaio. 
A velocidade de aplicação de carga de compressão no corpo-de-prova deve ser 
de (0,25 ± 0,05) MPa por segundo ou (2,5 ± 0,5 kgf/cm
2
) por segundo ou (50 ±10) 
kgf/s. 
 
 
25 
 
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A idade do corpo-de-prova será contada a partir do instante em que o cimento é 
posto em contato com a água de amassamento, e devem-se obedecer as seguintes 
tolerâncias de tempo para a ruptura, conforme Tabela 2: 
 
Tabela 2 – Idade de ruptura e tolerância 
Idade de Ruptura Tolerância 
24 horas ± 30 minutos 
3 dias ± 1 hora 
7 dias ± 2 hora 
28 dias ± 4 hora 
91dias ± 1 dia 
 
Desvio relativo máximo (DRM): 
Calcular o desvio relativo máximo da série de quatro resultados dividindo o 
valor absoluto da diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais 
se afaste desta média, para mais ou para menos, pela resistência média e multiplicando 
este quociente por 100. A porcentagem obtida deve ser arredondada ao décimo mais 
próximo. 
 
DRM = 
|fcj − fcji que +se afasta de fcj |
fcj
 . 100 onde, 
- fcj = Resistência média de 4 corpos de prova; 
- fcji = Resistência máxima ou mínima que mais se afasta de fcj. 
 
O DRM deve ser menor ou igual a 6%. 
Se o DRM for superior a 6%, calcula-se uma nova média com 3 corpos de prova, 
desconsiderando o valor discrepante, e o DRM respectivo. Constar no certificado de 
ensaio o ocorrido. 
Persistindo o fato, todos os corpos-de-prova de todas as idades devem ser 
eliminados e o ensaio novamente realizado. 
 
 
 
26 
 
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Ensaio realizado no laboratório 
 
DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CIMENTO 
PORTLAND 
NBR 7215: 1997 
 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
Data de moldagem: / / Data de ensaio: / / 
 
Idade de ensaio (dias): dias 
 
 
CP nº 
Diâmetro 
d (mm) 
Área da seção 
transversal 
S (mm
2
) 
Carga de ruptura P Resistência à 
compressão simples 
fcji = P/S (MPa) 
kgf N 
 
 
 
 
Média aritmética (fcj) 
 
 
Cálculo do desvio relativo máximo (DRM) 
 
DRM = 
 
 
Conclusão: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento 
Portland) 
 
 
27 
 
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DETERMINAÇÃO DA ÁGUA DA PASTA DE CONSISTÊNCIA 
NORMAL 
NBR NM 43:2003 
 
Introdução 
Para a realização dos ensaios para determinação dos tempos de início e fim de 
pega e verificação da estabilidade volumétrica do cimento Portland, utilizamos uma 
pasta de cimento de consistência padronizada, denominada pasta de consistência 
normal. 
A pasta de cimento resulta da mistura de cimento e água. A pasta de consistência 
normal, por sua vez, é preparada a partir de (500 ± 0,1) g de cimento, e uma quantidade 
de água obtida por tentativas para cada amostra de cimento, de modo que efetuando a 
sondagem na pasta através da Sonda de Tetmajer, acoplada ao aparelho de Vicat, a 
mesma estacione a (6 ± 1) mm do fundo do molde que contém a pasta. 
 
 
 
 
Vista lateral do aparelho de Vicat com a sonda de Tetmajer, Vista frontal do aparelho de Vicat, com a agulha de 
Vicat, para a determinação da consistência normal do cimento para a determinação do tempo de pega. 
 Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003) Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003) 
 
 
 
 
 
28 
 
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Sonda de Tetmajer para determinação Agulha de Vicat para determinação do tempo de pega inicial 
Da consistência normal 
 
 
 
 
Agulha de Vicat modificado para determinação do tempo de fim de pega 
Fonte: NBR NM 43 (ABNT, 2003) 
 
 
 
 Aparelhagem: 
 Balança com capacidade para 1000 g e resolução de 0,1 g; 
 Argamassadeira de movimento planetário; 
 Espátula; 
 Recipiente para conter a água; 
 Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer; 
 Molde metálico tronco-cônico; 
 Placa de vidro ou placa rígida plana, não absorvente; 
 Cronômetro. 
 
 
 
29 
 
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Condições do ambiente: 
A temperatura do ar na sala de ensaios, dos aparelhos e materiais deve ser de 
(20 a 23, ou 25 a 27 ± 2) 
o
C e devem ser registrados no relatório de ensaio. 
A temperatura da água de amassamento deve ser de (23 ± 2) 
o
C. 
A umidade relativa do ar ambiente deve ser superior a 50%. 
 
Procedimento: 
Ajustar a haste no indicador no zero da escala graduada com a base do molde 
tronco cônico. 
Para preparação da pasta, pesar (500 ± 0,5) g de cimento e uma quantidade de 
água determinada por tentativas com precisão de 0,1g. 
A mistura será feita mecanicamente, obedecendo-se o seguinte procedimento: 
a) Introduzir toda a água na cuba metálica; 
b) Adicionar lentamente a quantidade de cimento previamente pesada; 
c) Aguardar durante 30 segundos; 
d) Ligar o misturador na velocidade baixa durante 30 segundos; 
e) Parar a mistura e, imediatamente, iniciar a raspagem da pasta aderida na parede da 
cuba e direcioná-la para o centro da mesma, no tempo de 15 segundos; 
f) Ligar o misturador na velocidade alta durante 60 segundos, encerrando a mistura. 
 
Imediatamente após a mistura, preencher o molde tronco-cônico de uma só vez 
com um pequeno excesso da pasta. 
Golpear suavemente a placa de vidro para eliminar eventuais bolhas de ar retidas 
na pasta e rasar o topo do molde. 
Posicionar o molde sob a haste do aparelho de Vicat, estando em sua 
extremidade inferior a Sonda de Tetmajer. 
Fazer com que a sonda fique em contato com a superfície da pasta, fixando-se a 
haste com o parafuso. 
Completados os 45 segundos contados a partir do fim do amassamento, deixar a 
haste descer em queda livre, soltando o parafuso fixador. 
Após 30 segundos, fazer a leitura da distância em milímetros, da extremidade da 
sonda ao fundo da fôrma, correspondente ao índice de consistência. 
A consistência da pasta é considerada normal quando seu índice de consistência 
for igual a (6 ± 1) mm. 
 
 
30 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Evidentemente as leituras com valores inferiores a (6 ± 1) mm indicam excesso 
de água enquanto que as de valores maiores denotam falta de água. 
Assim, enquanto não se obtém o índice de consistência convencional, devem-se 
preparar outras pastas variando a quantidade de água e utilizando nova porção de 
cimento a cada tentativa. 
 
Expressão dos resultados: 
A água da pasta de consistência normal é expressa em porcentagem da massa 
relativa ao cimento, arredondada ao décimo mais próximo. 
 
A = 
ma
mc
 . 100 onde: 
 
 
A = porcentagem de água; 
ma = massa de água para obtenção da consistência normal; 
mc = massa de cimento utilizada no ensaio. 
 
Notas: 
 
Repetibilidade: 
A diferença entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma 
amostra submetida ao ensaio, por um mesmo operador utilizando o mesmo equipamento 
em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 0,6% em valor absoluto. 
 
Reprodutibilidade: 
A diferença entre dois resultados individuais independentes, obtidos por dois 
operadores operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra 
submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 1,0% em valor absoluto. 
 
 
 
31 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Ensaio realizado no laboratório 
 
DETERMINAÇÃO DA ÁGUA DA PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL 
NBR NM 43: 2003 
 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
 
Quantidade de cimento (mc) = 500 g 
 
Tabela de ensaio 
Ensaio nº Quantidade de 
água 
ma (g) 
Índice de 
consistência 
(mm) 
Observação 
 
 
 
 
Porcentagem de água da pasta de consistência normal (A) 
 
 
𝐴 = 
𝑚𝑎
𝑚𝑐
 100 
 
 
 A =  100 A = % 
 
 
 
 
 
 
32 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE INÍCIO E FIM DE PEGA DO 
CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003 
 
 
Introdução: 
A pega do cimento em termos gerais refere-se à passagem de um estado fluido 
para um estado rígido, embora seja um tanto arbitrária a definição de rigidez da pasta 
em que se considera que tenha ocorrido a pega. 
O início de pega e fim de pega são convenções empregadas para representar 
esses estágios de pega arbitrariamente escolhidos. 
O conhecimento do tempo de início de pega e o fim de pega do cimento 
permitem avaliar o tempo disponível para os processos de mistura, transporte, 
lançamento, adensamento e acabamento superficial dos produtos preparados com o 
cimento (pastas, argamassas e concretos). 
 
Fundamentos teóricos: 
O resultado inicial da mistura do cimento com a água é uma dispersão. 
A reação com a água produz rapidamente uma película superficial de hidratação 
sobre cada grão. 
Após alguns minutos, os produtos da hidratação crescem para dentro e para fora 
da superfície de cada grão. 
Com a seqüência da reação, crescem as películas dos produtos de hidratação, 
passando as mesmas a interagir, tornando-se o conjunto um gel contínuo. É o que 
corresponde a fase de pega. 
Prosseguindo a reação, as partículas existentes entre os grãos de cimento 
aumentam e se aproximam, até que o material, possa igualmente considerar-se como 
uma massa de partículas em contato íntimo. 
Ocorretambém, a diferenciação do gel, tornando-se mais densamente 
empacotado em algumas regiões e menos em outras, com o que se originam os poros. 
Identificando-se então, partículas cristalinas através de todo o gel. 
É a fase de endurecimento. 
Observa-se, pois, os seguintes fenômenos sucessivos a partir do instante em que 
se misturam o cimento e a água: 
 
 
 
33 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
a) Manutenção da plasticidade, durante certo tempo; 
b) Aumento brusco da viscosidade da pasta, concomitante com a elevação da sua 
temperatura (é o início de pega); 
 
c) Após algumas horas a pasta torna-se indeformável e transforma-se num bloco rígido 
(é o fim de pega); 
d) A partir do fim da pega, inicia-se o endurecimento, em que a resistência da pasta 
aumenta progressivamente com o tempo. 
 
Fatores que afetam os tempos de pega do cimento: 
 Composição química e grau de moagem do cimento; 
 Quantidade de água; 
 Utilização de aditivos aceleradores ou retardadores de pega; 
 Temperatura e umidade relativa do ar ambiente. 
 
 
Aparelhagem: 
 Balança com capacidade para 1000 g e resolução de 0,1 g; 
 Argamassadeira de movimento planetário; 
 Espátula; 
 Recipiente para conter a água; 
 Aparelho de Vicat, com a Sonda de Tetmajer; 
 Molde metálico tronco-cônico; 
 Placa de vidro ou placa rígida plana, não absorvente; 
 Cronômetro. 
 
Condições ambientais do laboratório 
 
O laboratório deve ser mantido à temperatura de (20  2) 0C e umidade relativa 
acima de 50%. 
 
NOTA: 
 
 
34 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Em região de clima quente podem ser mantidas temperaturas de (23  2) 0C, (25  2) 0C ou (27 
 2) 0C. 
 
Procedimento: 
Para a determinação dos tempos de início e fim de pega, adota-se os seguintes 
procedimentos convencionais: 
 
 Preparação da pasta de consistência norma, de acordo NBR NM 43/2003; 
 Colocação da pasta no molde tronco-cônico; 
 Conservação do molde no ambiente do laboratório; 
 Posicionamento da agulha de Vicat (diâmetro de 1,13mm) na extremidade inferior 
da haste do aparelho de Vicat, zerar a escala na placa base, efetuando penetrações da 
agulha na pasta, com observância de uma distância mínima de 10mm entre as 
mesmas, e de pelo menos 10mm do contorno da face superior do molde; 
 Após no mínimo 30 minutos do enchimento do molde, encostar a agulha na 
superfície da pasta e prendê-la e, esperar aproximadamente 2 segundos e soltar 
rapidamente para que a agulha penetre verticalmente na pasta; 
 Ler a indicação na escala quando houver terminado a penetração; 
 Anotar as leituras e a hora de todas as penetrações e, por interpolação, determinar o 
tempo em que a distância entre a agulha e a placa base é de (4 ± 1) mm, onde será 
definido o início da pega; 
 Após a determinação do início de pega substituir a agulha de Vicat para agulha de 
determinação de tempo de fim de pega; 
 Inverter o molde cheio para se fazer a observação da impressão do anel e da 
extremidade da agulha na face oposta; 
 É considerado fim de pega quando se observar somente a impressão da ponta da 
agulha em três pontos diferentes e anotar a hora desta ocorrência; 
 
Registros dos seguintes horários: 
a) Lançamento da água de amassamento (to); 
b) Instante em que a agulha de Vicat estacionar a (4 ± 1)mm do fundo do molde (t1) 
correspondente ao início da pega; 
 
 
35 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
c) Instante em que o acessório anular não provocar nenhuma marca no corpo-de-
prova, deixando só 0,5mm da agulha de Vicat modificada, (t2), correspondente ao 
fim de pega. 
 
to ___________| t1____________| t2________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 
 pega endurecimento 
 
to = Início da contagem do tempo (instante do lançamento da água); 
t1 = Início da pega (instante em que a agulha de Vicat estaciona a (4 ± 1) mm do fundo 
do molde); 
t2 = Fim de pega (instante em que a agulha de Vicat modificada deixar impressões de 
0,5mm na pasta). 
 
t1 - to = tempo de início de pega; 
t2 – to = tempo de fim de pega. 
 
 
Resultados: 
 
Os tempos de início e fim de pega são expressos em horas e minutos com 
aproximação de 5 minutos, sendo os valores obtidos de uma única determinação. 
 
Segundo as especificações brasileiras para o cimento Portland, o tempo de início 
de pega deve ser maior ou igual a 1 hora. 
 
A determinação de tempo de fim de pega é expressa em horas e minutos, com 
aproximação de 15 minutos. 
 
Notas: 
 
Repetitividade: 
A diferença entre dois resultados individuais obtidos a partir de uma mesma 
amostra, submetida ao ensaio por um mesmo operador, utilizando o mesmo 
equipamento em curto intervalo de tempo, não deve ultrapassar 30 minutos. 
 
 
36 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
 
 
Reprodutibilidade: 
A diferença entre dois resultados individuais e independentes, obtidos por dois 
operadores, operando em laboratórios diferentes a partir de uma mesma amostra 
submetida ao ensaio, não deve ultrapassar 60 minutos. 
 
 
Ensaiorealizado no laboratório 
 
 
DETERMINAÇÃO DOS TEMPOS DE INÍCIO E FIM DE PEGA DO 
CIMENTO PORTLAND. NBR NM 65 de 2003 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
 
 
Hora de adição 
de água (t0) 
Hora de início 
de pega (t1) 
Hora de fim de 
pega (t2) 
Tempo de 
início de pega 
(t1 – t0) 
Tempo de fim 
de pega (t2 – 
t0) 
9 : 15 11 : 25 15 : 35 ? ? 
 
Tempo de início de pega: expresso em horas e minutos com aproximação de 5 
minutos, sendo os valores obtidos de uma única determinação; 
Tempo de fim de pega: expresso em horas e minutos, com aproximação de 15 
minutos. 
 
Conclusão: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento 
Portland) 
 
 
37 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
DETERMINAÇÃO DA ESTABILIDADE VOLUMÉTRICA DO CIMENTO 
PORTLAND NBR 11582 : 2012 
 
 
Introdução: 
A estabilidade volumétrica do cimento é uma característica ligada à ocorrência 
eventual de indesejáveis expansões, posteriores ao endurecimento do concreto, 
resultante da hidratação da cal e magnésia livres nele presente. 
O aumento do volume cria tensões internas que conduzem à micro fissuração, 
trazendo conseqüências negativas como a infiltração de umidade e outros elementos 
prejudiciais à estrutura de concreto. 
 
Fundamentos teóricos: 
No decorrer das reações do cimento com a água, é desejável que a pasta 
mantenha-se volumetricamente estável, isto é, sem retrações ou expansões apreciáveis. 
A retração está associada, principalmente, à evaporação da água verificada em 
ambiente de umidade relativa baixa, e agravada pelo aumento de temperatura. 
A expansão por sua vez, está vinculada a: 
 
 Presença no cimento de teor prejudicial de cal livre, cuja posterior hidratação é 
acompanhada pelo aumento de volume: 
 
 aumento de volume 
 CaO + H2O Ca(OH)2 + calor 
 
 
 Presença no cimentode magnésia cristalizada, cuja hidratação é acompanhada de 
aumento de volume: 
 
 aumento de volume 
 MgO + H2O Mg(OH)2 + calor 
 
 Reação expansiva entre a gipsita, adicionada durante a moagem do clínquer, e o 
aluminato de cálcio que compõe o cimento. 
 
 
38 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Aparelhagem: 
 
 Agulhas de Le Chatelier; 
 Placas de vidro, quadradas com 50mm de lado; 
 Régua com divisão de 0,5mm e; 
 Lubrificante (óleo mineral). 
 
Condições do ambiente: 
 
 Temperatura do ar na sala de ensaios, aparelhagem e materiais igual a (20 ± 2)oC; 
 Umidade relativa do ar ambiente não inferior a 50%. 
 
Condições de aparelhagem: 
 
Para verificação da flexibilidade da agulha, prende-se uma das hastes a uma 
pinça fixa, tão próxima quanto possível de sua ligação com o cilindro, de modo que a 
outra haste fique aproximadamente em posição horizontal. Pendurando-se, então, um 
peso de 300g no lugar em que esta haste se destaca do molde, a sua extremidade deve 
afastar-se de 15 a 30 mm da sua posição inicial. 
 
Procedimento: 
 
Segundo a NBR 11582: 2012 da ABNT, a determinação da expansibilidade do 
cimento envolve a moldagem de seis agulhas de Le Chatelier com pasta de consistência 
normal, destinando 3 delas ao ensaio a frio e 3 ao ensaio a quente, e efetuando a medida 
da variação da abertura da extremidade das hastes das agulhas. 
Para moldagem das seis agulhas, cada cilindro é posicionado sobre chapa de 
vidro, e depois de cheio com a pasta de consistência normal, é rasado e coberto com 
outra chapa de vidro. Este cilindro moldado é posicionado no recipiente com um peso 
em cima para que a agulha se mantenha na horizontal. Repete-se o procedimento para 
todas as agulhas, que será colocando-se sobre esta, pesos suficientes para que os 
cilindros não girem devido ao peso das hastes. 
 
 
39 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Logo após a moldagem, o recipiente será cheio de água, até cobrir totalmente as 
agulhas para sua cura, mantida à temperatura de (20 ± 2) 
o
C, durante (20  4) h no 
ambiente do laboratório. Após, são removidas as chapas de vidro das 6 agulhas e 
submetidas a ensaios. 
 
Ensaio a frio 
No ensaio a frio, as 3 agulhas são conservadas em água potável à temperatura de 
(20 ± 2)
o
C durante 6 dias, e os afastamentos das extremidades das agulhas, em 
milímetros, são medidos: 
 
 logo após a moldagem das agulhas (Lo); 
 após 7 dias da moldagem, imersos em água fria (20 ± 2)oC (Lf). 
 
A expansibilidade a frio é calculada pela média aritmética das diferenças entre 
as leituras Lf e Lo das 3 agulhas ensaiadas, com aproximação de 0,5 mm. 
 
Ensaio a quente 
No ensaio a quente, as 3 agulhas são imersas na água à temperatura de (20 ± 
2)
o
C. Inicia-se de imediato o aquecimento da água até a ebulição que deve acontecer no 
tempo de 15 a 30 minutos. As agulhas devem ser mantidas durante, no mínimo por 5 
horas imersas, e o afastamento das extremidades das agulhas deve ser medido nos 
seguintes horários: 
 
 de imediato após a colocação das agulhas na água fria (Li); 
 após 3 horas de ebulição, sem esperar que a água esfrie e sem retirá-la da água (L3); 
 de duas em duas horas até que não se verifique que em duas medições consecutivas, 
não houve variações entre as leituras Lf e Li, das 3 agulhas ensaiadas; 
 
A expansibilidade da quente é calculada pela média aritmética das diferenças 
entre as leituras Lf e Li das 3 agulhas ensaiadas, com aproximação de 0,5 mm. 
Em ambos os casos, as agulhas permanecem imersas, em posição vertical, com 
as suas extremidades fora da água, para permitir as leituras. 
 
 
40 
 
MCC I – Fatec SP Autor: Prof. Me Paulo H. Ishikawa. Revisão e atualização: 2º semestre de 2014 
 
 
Vista lateral da agulha de Le Chatelier 
Vista em planta da agulha de Le Chatelier 
Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991) Fonte: NBR 11 582 (ABNT, 1991) 
 
 
 
 
 
Ensaio realizado no laboratório 
 
 
DETERMINAÇÃO DA ESTABILIDADE VOLUMÉTRICA DO CIMENTO 
PORTLAND NBR 11582 : 1991 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
Ensaio a quente 
 
Agulha nº 
Leitura 
inicial 
Li (mm) 
Leitura 3 h 
L3 (mm) 
Leitura 5 h 
L5 (mm) 
Leitura 7 h 
L7 (mm) 
Abertura das 
agulhas (mm) 
1 
2 
3 
Abertura média (mm) 
 
 
 
 
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Ensaio a frio 
 
Agulha nº 
Leitura inicial 
Li (mm) 
Leitura 7 dias 
L 7d (mm) 
4 
5 
6 
Abertura média (mm) 
 
 
Conclusão: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento 
Portland) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DETERMINAÇÃO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE 
PERMEABILIDADE DO AR – MÉTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998 
 
Introdução: 
Da mesma forma que a determinação da finura do cimento por peneiramento, o 
método de Blaine tem por objetivo verificar o grau de moagem do material, porém, 
baseado na resistência que uma camada de material com porosidade conhecida impõe à 
passagem de um fluxo de ar. 
De acordo com esse método, a finura do cimento Portland é determinada, em 
termos de superfície específica expressa em cm
2
/g, por meio do aparelho Blaine de 
permeabilidade do ar. 
 
Objetivo: 
 
A determinação da superfície especifica tem como objetivo verificar o grau de 
moagem do cimento. Desta forma, quanto mais fino o cimento maior é a sua superfície 
específica. 
 
Conceito de superfície especifica gravimétrica e volumétrica de um conjunto de 
grãos 
 
A superfície gravimétrica SE(m) de um material em pó é dado pelo quociente 
entre área da superfície total das partículas (A) e a massa dessas partículas (m) 
 
m
A
SE m)(
 
 
Sendo o volume dos grãos a relação entre a massa dos grãos (m) e a massa 
específica (γ) do material, a superfície especifica em volume SE(v) será dada por : 
 
m
A
SE

(v)
 
 
 
 
43 
 
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Para partícula cúbica de aresta a, a área da superfície é igual a 6 vezes a área de 
cada face lateral. Assim, para partícula cúbica, a superfície específica gravimétrica será: 
 
 
aaaa
aa
SE






66
 
 
 
Para partícula esférica, a área da superfície é A = 4r2, sendo r o raio da esfera. 
Logo, a superfície gravimétrica será: 
 
 
D
6
r
3
r π
3
4
γ
r π4
3
2








SE
 
 
Observa-se que a superfície específica é inversamente proporcional ao produto da massa 
específica pela aresta (a)ou diâmetro (D) das partículas. 
Assim, para uma mesma quantidade de cimento quanto menor o tamanho das partículas, 
maior a sua superfície específica. 
 
 
1- Procedimento 
 
O método Blaine consiste em fazer passar uma determinada quantidade de ar através de 
uma camada preparada de cimento de porosidade definida. O número e tamanho dos 
poros da camada é função do tamanho das partículas e determinam a velocidade com 
que o ar atravessa a camada. 
 
O aparelho esquematizado na Figura 1 consiste de um tubo manométrico de vidro em 
forma de U, com 9 mm de diâmetro externo e contendo óleo mineral. A parte superior 
deste tubo tem conexão hermética com uma célula de permeabilidade que consiste de 
um cilindro metálico, não corrosível, de diâmetro interno de (12,7  0,5) mm. Esta 
célula contém um disco metálico perfurado com (0,9  0,1) mm de espessura e dotado 
 
 
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de 30 a 40 orifícios de 1 mm de diâmetro, distribuídos uniformemente em sua 
superfície. 
 
1.1 Cálculo da massa de cimento para ensaio 
 
A camada compactada de cimento compreende um arranjo de partículas de 
cimento com um volume de ar especificado entre as partículas. Esse volume de ar é 
definido como uma fração do volume total da camada e é chamado de porosidade, ε. 
Assim, a fração ocupada pelas partículas de cimento é, (1 - ε). Se V é o volume total da 
camada, o volume absoluto de cimento é V (1 - ε) e a massa de cimento, m, é γV(1 - ε), 
onde γ é a massa especifica das partículas de cimento. 
Portanto, conhecendo ε, uma massa de cimento pode ser pesada para produzir a 
porosidade desejada na camada compactada de cimento de volume total V. 
 A determinação de γ é efetuada de acordo com a NM 23 e volume V da camada 
dentro de célula. 
 
A massa de cimento para ensaio é calculada com a seguinte expressão: 
 
 m = (1 - ε). . V 
 
onde: 
 
m = massa de cimento (g); 
ε = porosidade da camada de cimento; 
 = massa específica do cimento (g/ cm3); 
v = volume da camada de cimento (cm
3
). 
 
1.2- Preparação da amostra 
 
A amostra de cimento deve ser colocada em um frasco com tampa para ser agitada, por 
2 min., para dispersão das partículas. Após, aguardar 2 min. e, na sequência, mexer de 
vagar o pó com uma haste seca e limpa para distribuição dos finos do cimento. 
Para uma primeira tentativa adota-se uma porosidade (ε) de 0,500. 
Assim, a massa de cimento para ensaio será de: 
 
 
45 
 
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 m = 0,500. . V 
 
1.3- Formação da camada para o ensaio: 
 
Para execução do ensaio introduz-se na célula o disco perfurado e metal no 
fundo da célula e sobre ele um disco de papel filtro novo. Para que o disco de papel 
filtro cubra o disco perfurado, utiliza-se uma haste cilíndrica de madeira, seca e limpa, 
pressionando o papel filtro até que esta atinja a peneira de metal perfurada. Colocar a 
quantidade de cimento determinada, m, na célula, tomando cuidado para evitar perdas. 
Dar pancadas leves na célula para nivelar o cimento. Colocar um segundo papel filtro 
sobre a camada cimento nivelada. Introduzir o êmbolo com cuidado até contato com 
papel filtro. Segurar firmemente a célula e pressionar o êmbolo suavemente com o 
polegar, até que estacione. Suspender vagarosamente o êmbolo, cerca de 5 mm e girá-
lo de, aproximadamente 90
o
. E pressionar firmemente a camada mais uma vez, até 
que o capuz do êmbolo esteja em contato com a célula, sem apresentar som de batida 
entre as partes. Assim, a camada está compactada e pronta para o ensaio de 
permeabilidade, devendo o êmbolo ser retirado vagarosamente. 
 
O laboratório deve ser mantido à temperatura de (20  2) ou (23  2) ou (25  2) 
ou (27  2) oC, conforme a região do País, e umidade relativa máxima de 65%. A 
temperatura do momento do ensaio deve constar no relatório. 
 
 
2 Ensaio de permeabilidade ao ar 
 
Princípio: 
A superfície específica S é dada pela expressão: 
 
 
tkS  1
;
 
 
 
 t
S
k 1
 
 
 
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onde: 
k1 = constante do aparelho, determinada durante sua calibração com amostra padrão de 
superfície específica conhecida; 
 
t = intervalo de tempo médio em (s) de três determinações individuais, medido na 
extensão entre as marcas 9 e 10 do aparelho. 
 
Quando o ensaio é realizado em condições diversas das de calibração do aparelho, a 
expressão de cálculo da superfície específica será: 
 
 
𝑆 =
𝑘6 𝜀3 𝑡
𝛾. 1 − 𝜀 . 0,1
 
 
 
onde: 
S = superfície específica da amostra em ensaio, (cm
2
/g); 
k6 = constante do aparelho; 
ε = porosidade da camada; 
t = tempo medido, em segundos; 
γ = massa específica do cimento, em gramas por centímetro cúbico; 
η = viscosidade do ar à temperatura do ensaio, em pascal por segundo. 
 
𝑘6 =
𝑆𝑝 .𝛾𝑝 . 1 − 𝜀𝑝 . 𝑝
 𝜀𝑝
3 . 𝑡𝑝
 
 
onde: 
 
k6 = constante do aparelho obtida com a amostra padrão; 
Sp = superfície específica da amostra padrão (cm
2
/g); 
γp = massa específica do cimento, (g/cm
3
); 
 
 
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ηp = viscosidade do ar à temperatura do ensaio, (Pa/s); 
εp = porosidade da camada; 
tp = tempo medido, (s). 
 
Aparelhagem: 
 Aparelho de permeabilidade Blaine: 
1- Êmbolo; 
2- Chanfro; 
3- Célula; 
4- Camada de cimento compactado; 
5- Disco de papel filtro; 
6- Disco de metal perfurado; 
7- Tubo manométrico; 
8, 9, 10 e 11- Marcas de referência; 
12- Acoplamento da célula; 
13- Registro; 
14- Mangueira de sucção; 
15- Pêra de sucção. 
 
 Liquido manométrico – óleo mineral leve (óleo de rícino) 
 Cronômetro 
 Balança 
 Papel filtro da dimensão da célula 
 
 
 
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Procedimento: 
 
Inserir a superfície cônica da célula no topo do manômetro, usando, se 
necessário, uma camada fina de vaselina para garantir a estanqueidade, cuidando para 
não alterar a camada de cimento. Fechar o topo do cilindro com um tampão. Abrir o 
registro e, por meio de aspiração, levantar o nível do líquido manométrico para a marca 
mais alta. Fechar o registro e observar se o nível do líquido manométrico permanece 
constante. Se o nível cair, refazer a junta célula/manômetro e verificar o registro. 
 
Repetir o teste de vazamento até que o nível do líquido manométrico não desça. 
Abrir o registro e, por aspiração, ajustar o nível do líquido à linha mais alta. Fechar o 
registro. Remover o tampão do topo do cilindro. O líquido manométrico começará a 
 
 
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fluir.Marcar os tempos para que o líquido atinja a segunda linha e a terceira linha. 
Registrar o tempo, t, com aproximação de 0,2 segundos e a temperatura com 
aproximação de 1
o
 C. 
Repetir o procedimento na mesma camada e registrar os valores adicionais de 
tempo e temperatura. Preparar uma nova camada do mesmo cimento com uma segunda 
amostra, seguindo o procedimento descrito, ou, se houver pouco cimento disponível, 
desfazendo a primeira camada e refazendo-a. Realizar o ensaio de permeabilidade duas 
vezes na segunda camada, registrando os tempos e temperaturas como antes. 
 
Tabela 1 – Viscosidade do ar em função da temperatura 
Temperatura 
o
C 
Viscosidade do ar 
Pa / s 
1,0
 
16 
17 
18 
19 
20 
21 
22 
23 
24 
0,00001800 
0,00001805 
0,00001810 
0,00001815 
0,00001819 
0,00001824 
0,00001829 
0,00001834 
0,00001839 
0,001342 
0,001344 
0,001345 
0,001347 
0,001349 
0,001351 
0,001353 
0,001354 
0,001356 
Nota – Valores intermediários podem ser obtidos por interpolação linear. 
 
 
 
Expressão dos resultados: 
 
 
A média dos quatro tempos deve ser usada na fórmula e o resultado de S 
apresentado, com aproximação de 10 cm
2
/g, será a superfície específica do cimento. 
 
 
 
 
 
50 
 
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Ensaio realizado no laboratório 
 
DETERMINAÇÃO DA FINURA MEDIANTE EMPREGO DO APARELHO DE 
PERMEABILIDADE DO AR – MÉTODO DE BLAINE NBR NM 76/1998 
 
 
Data: / / 
 
Cimento: (marca, tipo e classe); Especificação: NBR 
 
 
FINURA PELA PERMEABILIDADE AO AR 
Determinação da massa (m) 
Porosidade da camada ε = m = .V.ε = (g) 
Volume da cápsula V = (cm³) k6 = 
Massa específica δ = (g/cm³) 
Temperatura do ar θ = (ºC); 
η = (Pa / s) 
Determinação do tempo de queda da coluna manométrica “t” 
Tempo t 1 = (s) t 2 = (s) t 3 = (s) t 4 = (s) t médio = (s) 
Superficie específica (S) em (cm²/g) 
𝑆 =
𝑘6 𝜀3 𝑡
𝛾. 1 − 𝜀 . 0,1
 
 
 S = 
 
 
Conclusão: (Verificar os limites estabelecidos para cada tipo e classe de cimento 
Portland)