POTENCIAL DE APLICAÇÃO DO CIMENTO HIDRATADO FRENTE ÀS PROPRIEDADES FISICO QUIMICAS DO CONCRETO NÃO ESTRUTURAL

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POTENCIAL DE APLICAÇÃO DO CIMENTO HIDRATADO FRENTE ÀS 
PROPRIEDADES FISICO - QUIMICAS DO CONCRETO NÃO ESTRUTURAL1 
 
 
 Amanda Gonçalves Tomaz2 
 Jamille Maia Braúna3 
 Sanderson de Oliveira Marques4 
 
RESUMO 
 
Na área da construção civil um dos problemas mais presente é a falta de 
cuidados na estocagem do cimento. O mesmo permanece estocado de forma 
inadequada e consequentemente, as reações de hidratação irão ser responsáveis 
pela formação de Ca2+ hidratáveis, o que certamente acarretará a queda de 
rendimento quanto às propriedades mecânicas do concreto. Conforme as normas 
brasileiras, é recomendável executar ensaios quanto às propriedades físicas e 
químicas do cimento após 3 meses da data de sua fabricação. O cimento hidratado 
tem por definição ser o cimento que é petrificado ao contato prolongado com ar e 
umidade. Contudo, parâmetros como porosidade, absorção e umidade superficial 
são totalmente importantes no momento da fabricação do concreto logo que será 
feita a aplicação direta desse material e, consequentemente, irá modificar o fator 
água/cimento do concreto e suas propriedades mecânicas. Por essa razão, o 
objetivo desse trabalho será avaliar o potencial de substituição parcial de 
componentes presentes no concreto pelo cimento hidratado, de forma a 
potencializar o uso desse rejeito e entender os mecanismos que afetam o calor de 
hidratação em presença dos materiais. Conforme a metodologia prevista, o cimento 
será submetido a diferentes tempos de estocagem e de exposição ao meio externo, 
de forma a modificar suas propriedades físico-químicas para então ser aplicado e 
substituído parcialmente o cimento do concreto e consequentemente ensaios de 
resistência à compressão. De acordo com os resultados, ficou evidenciada a forte 
dependência do tempo de hidratação do cimento em relação às propriedades físicas, 
químicas e mecânicas do concreto. Ensaios de resistência à compressão (Mpa) 
mostram uma redução de 14,98% após um período de estocagem de 180 dias do 
cimento hidratado e substituição parcial em 25%. Isso pode ser justificado em virtude 
que quando os grãos de cimento assumem uma maior granulometria atribuída a sua 
hidratação, a hidratação do aluminato de cálcio (C3A) demora, e assim, a interação 
com os agregados diminuem, causando uma menor resistência à compressão. 
 
 
Palavras-chave: Cimento hidratado, concreto, resistência a compressão. 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
O campo da construção civil, apesar de sua importância dentro da economia 
mundial, nem sempre esteve muito ligado a questões relacionadas a perdas e 
 
1 Artigo apresentado à Universidade Potiguar – UnP, como parte dos requisitos para obtenção do título de 
Bacharel em Engenharia Civil. 
2
 Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Potiguar – amandatomaz321@gmail.com 
3
 Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Potiguar – jamillebrauna@hotmail.com 
4
 Graduando em Engenharia Civil pela Universidade Potiguar – sanderson.oliveira93@gmail.com 
2 
 
 
desperdícios, nos últimos anos, as questões oriundas a políticas da qualidade têm 
ocupado um espaço expressivo nas discussões do meio profissional da construção 
civil e tem tido presença continua nestas discussões a ocorrência de perdas em todo 
o processo de produção da edificação, sejam elas de materiais, mão-de-obra, 
equipamentos etc (FORMOSO, 1996). Sendo assim, a indústria da construção civil 
ficou defasada em relação a outros segmentos industriais quando se trata do 
assunto, e ainda apresenta números preocupantes em relação a perdas e 
desperdícios. 
Segundo Juliboni; 2002, de acordo com dados da Associação Brasileira de 
Cimento Portland, publicou que o Brasil, no ano de 2000, produziu 39,6 milhões de 
toneladas de cimento e foram consumidos 39,4 milhões de toneladas, tornando-se o 
sexto maior produtor mundial. No período de janeiro a setembro de 2001, a 
produção brasileira foi de 28,703 milhões de toneladas, assim divididas: 28,4 % 
foram para as concreteiras e fabricantes de artefatos de cimento, pré-moldados, 
produtos à base de fibrocimento e argamassas industrializadas, 29,3% para 
construtores, empresas privadas, órgãos públicos, entre outros e 42,3% terminaram 
no consumidor particular. 
“Com o crescimento da tecnologia do concreto pela introdução de novos 
componentes e adições minerais, observa-se que a produção dos blocos de 
concreto também passa por um processo de avanço significativo” (BRAVO, 2014). 
Além do mais com a adição de cimento hidratado (cimento petrificado ao contato 
prolongado com ar e umidade) frente à substituição pelo cimento convencional. 
Na maioria dos casos, as adições melhoram as propriedades do material 
cimentício, dificultando a penetração de água, reduzindo o calor de hidratação, 
polindo a estrutura de poros, tornando o concreto mais resistente ao ataque por 
cloretos e sulfatos, como apresentado respectivamente por Ampadu e colaboradores 
(1999) e Silveira (1996). Enfim, em muitas situações, as adições minerais moldam o 
concreto às várias necessidades construtivas. Também alteram a trabalhabilidade 
do concreto, facilitando seu adensamento e, por consequência, favorecendo para o 
prolongamento da vida útil da estrutura, conforme (NEVILLE & BROOKS 2013). “Há 
também a possibilidade de redução do pico de calor de hidratação do concreto, 
dando maior viabilidade às concretagens de grandes volumes, como grandes blocos 
de fundações e até mesmo barragens” (ALVES, 1993). 
3 
 
 
De acordo com as normas brasileiras, é recomendável executar ensaios 
quanto às propriedades físicas e químicas do cimento após 3 meses da data de sua 
fabricação. Entretanto, é extremamente comum esse material permanecer estocado 
de forma não recomendada e consequentemente, reações de hidratação serem 
responsáveis pela formação de Ca2+ hidratáveis (figura 1), o que certamente 
acarretará a queda de rendimento quanto às propriedades mecânicas do concreto 
como mostrado por PANDOLFELLI E COLABORADORES (2011). 
 
Figura 1 - Reações de hidratação. 
 
Fonte: Microscopia eletrônica de varredura reproduzida por Mehta, P. K. e Monteiro P. J.M. Concreto: 
Estrutura, propriedade e materiais, 1994. 
 
Nesse contexto, a aplicação do cimento hidratado, pode favorecer parâmetros 
como porosidade, absorção e umidade superficial devido a sua granulometria são 
fatores relevantes no momento da confecção do concreto. Eles interferem 
diretamente no seu fator água/cimento. Um agregado mal saturado impacta 
diretamente na sua trabalhabilidade, uma vez que o agregado irá absorver a água 
destinada à sua hidratação. Um agregado com excesso de água irá 
consequentemente ter sua massa aumentada de maneira indesejável e, certamente 
interferir na estabilidade do concreto: Tempo de pega, resistência à compressão, 
aderência, dentre outras. Por essa razão, esse trabalho visa avaliar o potencial de 
substituição parcial do cimento no concreto pelo cimento hidratado, de forma a 
4 
 
 
otimizar o uso desse rejeito e entender os mecanismos que afetam o calor de 
hidratação desse sistema em presença desse material. 
 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO CIMENTO 
 
 Os materiais utilizados na composição dos diferentes tipos cimentos estão 
assim definidos: 1) clínquer Portland – produto constituído em sua maior parte de 
silicatos de cálcio com propriedades hidráulicas; 2) gesso – sulfato de cálcio; 3) 
escória de alto forno – produto do tratamento do minério de ferro em alto forno, 
obtido sob forma granulada por resfriamento brusco; 4) materiais pozolânicos– 
materiais silicosos ou sílico-aluminosos que por si mesmos possuem pouca ou 
nenhuma atividade aglomerante, mas quando finalmente divididos e na presença de 
água reagem com hidróxido de cálcio, à temperatura ambiente, para formar 
compostos com propriedades hidráulicas; 5) materiais carbonáticos – materiais 
finamente divididos constituídos em sua maior parte de carbonato de cálcio 
(TAVARES, 1997). 
O cimento Portland é um material polvoroso, constituído de silicatos e 
alumínios de cálcio, quase sem cal livre. Esses silicatos e aluminatos complexos, ao 
serem misturados com água, hidratam-se e produzem o enrijecimento da massa, 
que pode oferecer elevada resistência mecânica, o mesmo resulta da moagem do 
clínquer (PETRUCI, 1998). 
O cimento Portland é o resultado da calcinação de uma mistura de calcário, 
composto por CaCO3, e materiais argilosos, à base de SiO2, Al2O3e Fe2O3, onde 
também estão presentes outros constituintes secundários, como: óxido de 
magnésio, fosfatos, álcalis, etc. A mistura proporcionada dos constituintes principais 
(aproximadamente 3:1), além de outros (areia, cinza de pirita, etc.), é calcinada em 
forno rotativo a uma temperatura em torno de 1500 °C. Resultam-se então novos 
compostos químicos que se aglomeram em grãos de clínquer (NEVILLE, 2002). 
 
2.2 CALOR DE HIDRATAÇÃO DO CONCRETO 
 
O concreto é uma mistura de base cimentícia, sendo sua principal 
característica a reação química entre a água e o cimento, na qual ocorre horas após 
5 
 
 
a mistura sendo responsável pela aderência dos materiais e pela resistência 
adquirida pela estrutura (PACELLI, 1981). Assim definindo o calor de hidratação 
como a energia liberada em decorrência desta reação exotérmica, ou seja, quanto 
maior o volume de concreto, maior o calor liberado pela mistura, que pode ser 
dissipado na atmosfera ou absorvido pela própria massa de concreto. 
 Segundo Kadri; Duval (2009) o calor de hidratação é de grande significância 
porque a taxa e o calor total de hidratação dar informações sobre as reações iniciais 
de hidratação. Além disso, o calor da hidratação ocasiona um substancial 
crescimento de temperatura em estruturas de concreto maciças de alta resistência 
durante a cura. Este efeito é importante para os níveis de temperatura acima 60° C, 
nesse caso, as tensões térmicas geradas quando o concreto esfria pode superar a 
resistência à tração do concreto levando a rachaduras termicas. 
 
2.3 FATORES QUE INFLUENCIAM AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO 
CONCRETO 
 
Dentre as diferentes propriedades mecânicas do concreto, a resistência à 
compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade representam os principais 
parâmetros que ditam a qualidade do concreto. 
Conforme o trabalho mostrado por Evangelista; Brito (2007), foi analisado o 
uso de agregados finos de concreto reciclado para substituir parcial ou globalmente 
agregados finos (areia) na produção de concreto. Contudo, foi implementada uma 
campanha experimental para monitorar o comportamento mecânico desse concreto. 
A partir dos resultados, é razoável supor que o uso de agregados finos de concreto 
reciclado não compromete as propriedades mecânicas do concreto, com taxas de 
substituição de até 30%. 
 Em um estudo de Sagoe-Crentsil e Brown (2001), foi descoberto que o 
processamento de agregados de concreto reciclado produz partículas esféricas mais 
suaves do que as produzidas no laboratório, o que melhora a trabalhabilidade do 
concreto. Ensaios de resistências à compressão e à tração de concreto endurecido 
não mostrou diferença entre o concreto com agregados e concreto feito com 
agregados naturais. Investigação da durabilidade apontou que os agregados 
reciclados causaram maiores valores de retração de secagem e reduziu a abrasão 
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(resistência) em cerca de 12%. A absorção de água e carbonatação (taxas) 
mostraram insignificante diferença entre o concreto reciclado e convencional. 
 De acordo com Neville (1995) e Coutinho AS (1994) o módulo de 
elasticidade do concreto está diretamente relacionado a rigidez dos agregados 
graúdos, a rigidez da argamassa, sua porosidade e ligação. Portanto, para 
pequenas parcelas de substituição, é possível que a rigidez geral não influenciou, 
porque a rigidez da argamassa é apenas um dos diversos fatores, enquanto que 
para a substituição total a argamassa suporta uma perda tão grande de rigidez que o 
concreto (módulo de elasticidade) é consideravelmente afetado. 
 
2.4 POTENCIAL DE APLICAÇÃO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS NO 
CONCRETO 
 
Com a carência dos agregados naturais em regiões das grandes cidades, 
estão sendo desenvolvidos os agregados artificiais: Cinza do bagaço de cana de 
açúcar, cinza da folha da bananeira, cinza da casca do arroz, resíduo cerâmico 
moído, borracha de pneus usados, nano tubos de carbono são exemplos de 
materiais alternativos para adição ao cimento Portland. 
Cordeiro et al (2009) analisaram as cinzas do bagaço da cana-de-açúcar 
produzidos em condições de queima controlada e submetidas a um programa de 
moagem. Com base nos resultados obtidos, os autores concluíram que a cinza do 
bagaço da cana-de-açúcar se apresenta como matéria prima com potencial para a 
produção de pozôlana, especificamente, a cinza produzida com queima controlada a 
600° C em forno resistivo em moinho planetário. Segundo os autores a elevada 
atividade pozolanica da cinza do bagaço pode ser destinada a presença de sílica 
amorfa, ao reduzido tamanho de partículas, à elevada superfície especifica e à 
reduzida perda ao fogo. 
“A folha da bananeira apresenta atividade pozolânica quando calcinada a uma 
temperatura de 850° C, sob fluxo de ar, e tempo de queima de 1h” (KANNING,2010). 
A cinza da folha da bananeira quando adicionada em argamassa de cimento 
Portland desenvolvem resistências mecânicas maiores que a argamassa de 
referência e argamassa com adição de cinza volante, porem menor que a 
argamassa com adição de sílica ativa (KANNING,2013). 
7 
 
 
A cinza da casca de arroz (CCA) segundo Hoffmann (2010) é um resíduo que 
possui em sua composição 92% de sílica, uma combinação entre componentes 
como silício e oxigênio. Esta sílica possui elevada dureza, podendo ser utilizada em 
diversas industrias inclusive na produção de cimento. A sílica pura pode ser 
aproveitada em concretos como forma de melhorar as suas propriedades no estado 
de endurecimento e fresco. Segundo Mehta (1992) o uso de CCA além de acelerar o 
ganho de resistência contribui diretamente na redução da segregação. Outro uso 
para a CCA e a produção de argamassa, que utiliza um traço de 1:1:6, obtendo um 
melhor desempenho há 28 dias com adição de 9% de CCA (BEZERRA 2011). 
De acordo com Gonçalves (2007) a utilização do resíduo cerâmico ocasiona 
um aumento na capacidade de deformação, pois os sais hidratados decorrentes da 
reação pozolânica do hidróxido de cálcio e o RC devem possui uma rigidez menor 
que a dos sais hidratados apenas do cimento. 
Sukontasukkul; Chaikeaw (2006) indicaram que a substituição de agregados 
por borracha para a produção de peças de concreto para pavimentação, pode gerar 
um material durável, viável e capaz de absorver mais energia quando submetido a 
impacto. 
Segundo Schindler; Kevin (2004) a temperatura de cura tem um impacto na taxa de 
hidratação. Quanto mais alta a temperatura do concreto, mais rápido a taxa de 
hidratação, e mais rapidamente o calor é gerado no concreto. Quanto maior o teor 
de cimento, maior o aumento de temperatura potencial no concreto. O cimento 
influencia o processo de hidratação através de sua composição e fineza. 
De acordo com Garcia (2014) além de vantagens com a diminuição de custos,as adições minerais promovem maior sustentabilidade na cadeia produtiva do 
cimento. 
 
2.5 CIMENTO HIDRATADO 
 
“Quando a água é adicionada ao cimento, cada um dos seus compostos da 
mistura seca se torna hidratado, o que contribui para o produto final” (STAPLES, 
2011). A reação de hidratação consome uma quantidade específica de água, a água 
não incluída na reação de hidratação continua nos poros da microestrutura, 
entretanto o cimento também pode sofrer hidratação estando ainda embalado, isso 
porque ele é extremamente sensível à umidade sendo esta a principal causa do 
8 
 
 
empedramento. A umidade pode penetrar no saco de cimento e causar aglomeração 
das partículas (Figura 2) deixando o cimento endurecido. Por isso, é fundamental 
mantê-lo em local completamente seco e protegido e não o deixar estocado por 
longos períodos, Segundo a NBR 12655. “Após 3 meses da sua fabricação, já é 
recomendável realizar um ensaio de laboratório para checar a qualidade” 
(NEVILLE,1997). 
 Segundo Aïtcin (2000), as fases dos silicatos e dos aluminatos hidratados 
começam a criar ligações interpartículas, que gera o endurecimento gradativo do 
cimento. Após algumas horas, ocorre a redução da velocidade à reação. Isto deve-
se ao fato de alguns grãos de cimento que não reagiram estarem cobertos por uma 
camada de hidratos, camada esta que dificulta as moléculas de água chegarem às 
partes não hidratadas. O produto gerado é pouco solúvel na água, como se confirma 
pela estabilidade do cimento hidratado em contato com a água. 
 
 
Figura 2 – Modelo de hidratação para o cimento Portland 
 
Fonte: Adaptado de KANPUR (2007) 
 
A figura 2 demonstra de forma microscópica o comportamento químico e 
expõe um fato interessante: Devido a umidade em períodos alternados várias 
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reações irão agredir toda a estrutura do referido aglomerante, modificando-o 
quimicamente e consequentemente sua forma estrutural (agregando o pó e 
formando inúmeras formas geométricas de vários formatos e dimensões). 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 MATERIAIS 
 
O cimento que será utilizado é CP II-Z-32 Cimento Portland. Conforme as 
especificações o material apresenta densidade absoluta de 3,14 g/cm³ e densidade 
aparente de 0,99 g/cm³. 
O agregado miúdo utilizado na pesquisa será levado a estufa e retirado após 
24 horas, atendendo a NBR 7211, será areia fina com modulo de finura de 2,4. E 
agregado graúdo será a brita 2 com diâmetro de 19 mm. 
O cimento hidratado utilizado será coletado e triturado no aparelho los 
angeles para a obtenção do pó do cimento e em seguida será passado em uma 
peneira de 0,15 mm. 
 
3.2 DETERMINAÇÃO GRANULOMÉTRICA DAS PARTÍCULAS 
 
A distribuição relativa do tamanho das partículas da areia de acordo com a 
NBR 7217 será realizada através de peneiramento à seco. A areia irá ser disposta 
em um conjunto de peneiras com diâmetros variando de 4,75 mm ao fundo 
(representado 0,15 mm), onde posteriormente serão submetidas à vibrações 
controladas no agitador mecânico de peneiras, em ciclos de 5 minutos. 
 
3.3 TRAÇOS UTILIZADOS PARA O CONCRETO 
 
A Tabela 1 mostra o traço de referência para obtenção dos corpos de prova 
utilizando a substituição parcial do cimento pelo cimento hidratado (petrificado) há 
120 dias e 180 dias. Esses traços serão avaliados em função do fator água/cimento 
(0,6) e tempos pré-estabelecidos de exposição (dias). 
 
10 
 
 
Tabela 1 – Traços utilizados para a confecção dos corpos de prova de 
concreto. 
Material utilizado 
 
Traços a serem utilizados (Kg) 
 T0 T1 (25%) T2(50%) T3 (75%) 
Cimento 1 0,750 0,500 0,250 
Cimento hidratado 0 0,250 0,500 0,750 
Areia 2 2 2 2 
Brita 2 2 2 2 
Fonte: Autores (2018). 
3.4 ENSAIOS A COMPRESSÃO DOS CORPOS DE PROVA 
 
Os corpos de prova cilíndricos de dimensões padronizadas serão submetidos 
ao ensaio de resistência à compressão aos 28 dias, sendo retirados da cura em 
imersão um dia antes da realização do ensaio para retificação das faces. Os ensaios 
de resistência à compressão serão conduzidos conforme especificações da NBR 
5739 - Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. 
 
3.5 METODOLOGIA 
 
A Tabela 2 mostra os níveis de concentração de cimento hidratado e fator 
água-cimento para a geração da superfície de resposta em função da variável de 
resistência à compressão. 
 
Tabela 2 - Níveis de concentração fator água-cimento para a geração da 
superfície de resposta em função da variável de resistência à compressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
 
 
Experimentos 
Níveis 
Concentração de 
Cimento hidratado 120 
dias e 180 dias 
Fator A/C 
1 25 0,6 
2 50 0,6 
 
3 75 0,6 
 
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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
4.1 DETERMINAÇÃO DO SLUMP TEST 
 
O Ensaio de Abatimento do Tronco de Cone mede a consistência e a fluidez 
do material, permitindo que se controle a uniformidade do concreto. Segundo a NBR 
NM 67 especifica o ensaio como um método para determinar a consistência do 
concreto fresco através da medida de seu assentamento, em laboratório e obra. 
 
Foram realizados ensaios de abatimento através do Slump test, para analisar 
a consistência e trabalhabilidade. Foram moldados três (3) corpos de prova para 
cada traço, com rompimento e análise da resistência à compressão na idade padrão 
de 28 dias. A figura 3, demonstra exemplos dos testes feitos durante a confecção 
dos corpos de prova moldados. 
 
Figura 3 – Ensaios de consistência para avaliação da trabalhabilidade: (a) Cimento 
anidro e (b) cimento hidratado. 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
A figura 3 mostra as diferenças visíveis entre o concreto utilizando o cimento 
anidro e com a adição parcial do cimento hidratado respectivamente. Logo, devido a 
não reação do cimento hidratado com a água o resultado é um slump test com 
abatimento muito maior que o esperado, consequentemente, havendo uma alta 
12 
 
 
exsudação. A figura 4 a seguir apresenta os valores do abatimento dos traços 
estudados. 
Figura 4 – Valores tronco de cone (slump test). 
 
Fonte: Autores (2018). 
 Pode-se concluir que o aumento da concentração de cimento hidratado irá 
interferir significativamente no abatimento de tronco de cone em períodos de 
exposição próximos ou superiores à 180 dias e com substituição de 75% (Cimento 
hidratado), onde pode-se observar uma mudança significativa de 5 cm de 
abatimento para aproximadamente 22 cm. Esse comportamento pode ser atribuído a 
não reação do cimento hidratado com água, logo a água da mistura tornará o 
concreto fluido e de difícil trabalhabilidade. 
 
4.2 ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
 
As análises foram executadas com o intuito de avaliar a resistência da adição 
do cimento hidratado (25%, 50%, 75%) no concreto não estrutural. Para este 
propósito, foram realizados ensaios de resistência à compressão, objetivando avaliar 
o potencial de substituição parcial de componentes presentes no concreto pelo 
cimento hidratado, de forma a avaliar o uso desse rejeito e entender os mecanismos 
que afetam o calor de hidratação desses sistemas em presença desses materiais. 
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A Tabela 3 mostra os resultados obtidos através do ensaio de resistência a 
compressão com concentrações de cimento hidratado com 120 e 180 dias de 
exposição em ambiente aberto. 
 
Tabela 3 – Resultados de ensaio de resistência a compressão referente aos 
corpos de prova com cimento hidratado de 120 e 180 dias de exposição. 
Fonte: Autores (2018). 
De acordocom os resultados apresentados na Tabelas 3, fica evidenciado 
que há uma forte dependência da composição do cimento Portland anidro em 
comparação com o cimento hidratado (Exposto à luz e umidade), tendo em vista os 
valores de resistência à compressão obtidos. Pode ser verificado que as 
substituições parciais de cimento por cimento hidratado nas proporções de 25, 50 e 
75% promove uma diminuição gradativa na resistência à compressão, à medida que 
há o aumento desse percentual. Esse fato pode ser justificado em função da reação 
entre o cimento e a água de amassamento, onde ao entrar em contato com o 
 
Resultados de Ensaio de resistência a compressão com concentrações de 
cimento hidratado de 120 e 180 dias (28 dias de cura) 
 
 
TRAÇOS 
 
TRAÇOS UTILIZADOS 
(Kg) 
 
RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO (MPa) 
120 dias 
 
RESISTÊNCIA À 
COMPRESSÃO (MPa) 
180 dias 
Traço de referência 
T0 
Cimento 1 
Cimento hidratado 0 
Areia 2 
Brita 2 
 
 
24,7 
 
 
 
 
T1 
 
 
Cimento 0,750 
Cimento hidratado 0,250 
Areia 2 
Brita 2 
 
 
21,0 
 
 
 
 
 
18,7 
 
T2 
Cimento 0,500 
Cimento hidratado 0,500 
Areia 2 
Brita 2 
 
 
18,03 
 
 
21,4 
 
T3 
Cimento 0,250 
Cimento hidratado 0,750 
Areia 2 
Brita 2 
 
 
13,33 
 
 
19,8 
14 
 
 
cimento a água irá reagir hidratando-o. O cimento hidratado por sua vez tende a 
cristalizar junto às partículas de clínquer no processo de hidratação, revestindo-as. 
Logo devido o cimento hidratado já ter passado por esse processo, os grãos de 
clìnquer não irão ser revestidos e a água que tem por função revestir e reagir com o 
cimento não terá importância na mistura, reduzindo, portanto, a resistência à 
compressão dos corpos de prova. A Figura 5 mostra a microscopia eletrônica de 
varredura dos grãos de Clinker não Hidratados. 
 
Figura 5 – Modelo ilustrativo da microscopia eletrônica de varredura dos grãos de 
Clinker não Hidratados 
 
 Fonte: Adaptado de Vieira (2014) 
 
A Figura 6 mostra os ensaios de resistência à compressão (MPa) dos copos 
de prova à base de cimento anidro e hidratado. 
 
Figura 6 – Valores de resistência à compressão dos corpos de prova contendo 
cimento anidro e hidratado em diferentes períodos de exposição. 
 
Fonte: Autores (2018). 
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Conforme pode ser visualizado na Figura 6, à medida que se aumenta o 
período de exposição do cimento à fatores externos (calor, luz e umidade) é 
observada uma redução dos valores de resistência à compressão comparados ao de 
referência. Isso pode ser justificado em função da falta de reação entre o cimento e 
a água de amassamento presente na mistura, logo no momento que e adicionado 
mais cimento hidratado, a parcela de cimento não reagente aumenta, consequência 
disso é o imediato crescimento dos poros (vazios) entre os substratos (Cimento, 
areia, brita) contribuindo diretamente para redução da resistência a compressão. A 
não reação do cimento hidratado com água, será responsável por uma maior fluidez 
e uma menor trabalhabilidade, conforme discutido na seção 4.2. 
O cimento ao entrar em contato com a umidade do local, é responsável por 
promover uma hidratação mais rápida do aluminato de cálcio (C3A), conforme pode 
ser visualizado na equação 1. 
 
Equação 1 
Isto ocorre tão rapidamente que o concreto pode ficar tão rígido, a ponto de 
não ser trabalhável, havendo uma grande liberação de energia na forma de calor. Ao 
passo que, quando os grãos de cimento assumem uma maior granulometria 
atribuída a sua hidratação, a hidratação do aluminato de cálcio (C3A) demora, e 
assim, a interação com os agregados diminuem, causando uma menor resistência à 
compressão. De acordo com a literatura, quanto menor o tamanho do grão de 
cimento mais rapidamente o grão se hidrata totalmente, onde a quantidade de grãos 
de cimento parcialmente hidratados vai diminuindo com o tempo (Fujji et al., 2015). 
O acompanhamento da reação química do cimento em associação com a umidade 
do local é de extrema importância para detalhamento do seu efeito nas primeiras 
horas de hidratação e consequentemente, nas propriedades mecânicas do concreto. 
 
A figura 7 demonstra as diferenças aparentes dos corpos de prova de traço 
de referência e o corpo de prova com 180 dias de exposição com 75% de cimento 
hidratado. 
 
 
 
 
16 
 
 
Figura 7 – Comparativo do corpo de referência x corpo com 180 dias de exposição 
com 75% de cimento hidratado. 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autores (2018). 
 
A figura 7 mostra que os corpos de prova apresentam estilos de ruptura 
diferentes (Colunar e cônica), onde a provável causa deste fenômeno são as 
diferenças estruturais dos mesmos, pois, o corpo de referência apresenta baixa 
porosidade, justificada pela reação do cimento com a água de amassamento. Em 
contrapartida, a substituição do cimento pelo cimento hidratado é responsável pelo 
aumento de vazios dentro da estrutura, causada pela baixa reatividade entre o 
cimento hidratado e a água de amassamento, o que certamente favorecerá a 
diminuição do grau de coesão entre os agregados do concreto. 
 
5. CONCLUSÃO 
O cimento hidratado ainda representa um entrave para a construção civil, 
principalmente, devido à perda de suas propriedades físico-químicas, conforme 
menciona o trabalho. A hidratação prematura do cimento irá influenciar nas 
propriedades mecânicas do concreto: Absorção de água, resistência à compressão 
e trabalhabilidade. A utilização de 25% de substituição do cimento pelo cimento 
hidratado foi responsável por reduzir o parâmetro de resistência à compressão em 
14,98% do concreto, onde foi observado que a trabalhabilidade também foi 
prejudicada formando uma mistura bastante fluida. A redução da resistência foi 
T0 - Corpo de referência 
 
T3 - Corpo com 180 
dias de exposição 
com 75% de cimento 
hidratado 
17 
 
 
relativamente baixa e trabalhos futuros poderão explorar substituições inferiores (3 a 
10 %) para ser analisado a viabilidade do cimento hidratado na construção civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
 
 
ABSTRACT 
In the area of construction one of the most present is the lack of care in cement 
storage. The same remains stored inappropriately, and consequently, the hydration 
reactions will be responsible for the formation of Ca2 + hydratable, which certainly 
will cause the fall of yield with regard to mechanical properties of concrete. As the 
Brazilian standards, it is recommended that you perform tests regarding the physical 
and chemical properties of cement after 3 months of your date of manufacture. The 
hydrated cement has by definition be the cement that is petrified by prolonged 
contact with air and moisture. However, parameters such as porosity, absorption and 
surface humidity are totally important at the time of manufacture of concrete as soon 
as will be made to direct application of this material and, consequently, will modify 
the water/cement factor of concrete and its mechanical properties. For this reason, 
the objective of this work will be to assess the potential of partial replacement of 
components present in concreteby hydrated cement in order to potentialize the use 
of this decline and to understand the mechanisms that affect the heat of hydration in 
the presence of the materials. According to the methodology, the cement will be 
subjected to different storage times and exposure to external environment, in order to 
modify their physical-chemical properties to be applied and replaced partially 
concrete and cement consequently compressive strength tests. According to the 
results, it was evident the strong dependence on time of cement hydration in relation 
to physical, chemical and mechanical properties of concrete. Test of compressive 
strength (Mpa) show a reduction of 14.98% after a storage period of 180 days of 
hydrated cement and partial replacement in 25%. This can be justified on the basis 
that when the cement grains take a bigger granulometry attributed to your hydration, 
hydration of the calcium aluminate (C3A) delay, and so, the interaction with the 
aggregates decreases, causing less resistance to compression. 
Keywords: hydrated Cement, concrete, resistance to compression. 
 
 
 
 
 
19 
 
 
 
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