Aglomerantes

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Eng. M.Sc. Eduardo Henrique da Cunha 
 
AGLOMERANTES 
Notas de aula 
 
 
 
 
Notas de aula – Materiais de Construção I 
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Aglomerantes 
Notas de aula 
Os aglomerantes são definidos como produtos empregados na construção civil para fixar 
ou aglomerar outros materiais entre si. Geralmente são materiais em forma de pó, também 
chamados de pulverulentos que, misturados com a água, formam uma pasta capaz de 
endurecer por simples secagem ou devido à ocorrência de reações químicas. 
Existem alguns termos para definir a mistura de um aglomerante com materiais 
específicos. Entre os mais conhecidos podemos citar: 
� Pasta = mistura de aglomerante + água 
� Argamassa = mistura de aglomerante + agregado miúdo + água 
� concreto = aglomerante + agregado miúdo + agregado graúdo + água 
Os aglomerantes podem ser divididos em diferentes classes de acordo com sua composição 
e mecanismo de endurecimento (Petrucci, 1975). O esquema da Figura 1 apresenta de 
forma resumida a classificação dos aglomerantes, seguida de uma descrição mais detalhada 
do significado. 
 
Figura 1 - Classificação dos aglomerantes. 
Fonte: Petrucci (1975) 
 
De acordo com o mecanismo de endurecimento, os aglomerantes podem ser classificados 
em: 
 
 
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� AGLOMERANTES QUIMICAMENTE INERTES: seu endurecimento ocorre 
devido à secagem do material. A argila é um exemplo de aglomerante inerte. 
� AGLOMERANTES QUIMICAMENTE ATIVOS: seu endurecimento se dá por 
meio de reações químicas. É o caso da cal e do cimento. 
Os aglomerantes quimicamente ativos são subdivididos em dois grupos: 
� AGLOMERANTES AÉREOS: são aqueles que conservam suas propriedades e 
processam seu endurecimento somente na presença de ar. Ex.: gesso e a cal. 
� AGLOMERANTES HIDRÁULICOS: caracterizados por conservarem suas 
propriedades em presença de ar e água, mas seu endurecimento ocorre sob 
influência exclusiva da água. Este fenômeno recebe o nome de hidratação. O 
cimento é o principal aglomerante hidráulico utilizado na construção civil. 
� AGLOMERANTES POLIMÉRICOS: são os aglomerantes que tem reação devido 
a polimerização de uma matriz. 
Quanto à composição, os aglomerantes são classificados em: 
� AGLOMERANTES SIMPLES: são formados por apenas um produto com 
pequenas adições de outros componentes com o objetivo de melhorar algumas 
características do produto final. Normalmente as adições não ultrapassam 5% em 
peso do material. Ex.: Cimento Portland. 
� AGLOMERANTES COM ADIÇÃO: são compostos por um aglomerante simples 
com adições em quantidades superiores, com o objetivo de conferir propriedades 
especiais ao aglomerante, como menor permeabilidade, menor calor de 
hidratação, menor retração, entre outras. 
� AGLOMERANTES COMPOSTOS: formados pela mistura de subprodutos 
industriais ou produtos de baixo custo com aglomerante simples. O resultado é um 
aglomerante com custo de produção relativamente mais baixo e com propriedades 
específicas. Como exemplo, temos o cimento pozolânico, que é uma mistura do 
cimento Portland com uma adição chamada pozolana. 
Observações importantes: 
1. Geralmente essas adições são constituídas de material inerte e seu papel não é agir sobre 
a atividade do produto, mas sim sobre outras propriedades especiais, permitindo: 
� diminuir a permeabilidade; 
� reduzir o calor de hidratação; 
� diminuir a retração; 
� aumentar a resistência aos agentes agressivos; 
� dar maior plasticidade e maior trabalhabilidade; 
� aumentar as resistências a baixas temperaturas; 
� dar coloração especial etc., 
� além de razões econômicas. 
 
 
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2. Os aglomerantes com adições são muito utilizados em emboços e rebocos prontos (cal 
hidratada, Portland comum ou branco com adições de areia especial, pó de pedra, brita 
etc.). 
 
Os aglomerantes também podem ser caracterizados segundo o tempo que levam para 
começar a processar o endurecimento da pasta onde são empregados. O período inicial de 
solidificação da pasta é chamado de pega. 
Pega é a perda de fluidez da pasta. Ao se adicionar, por exemplo, água a um aglomerante 
hidráulico, depois de certo tempo, começam a ocorrer reações químicas de hidratação, que 
dão origem à formação de compostos, que aos poucos, vão fazendo com que a pasta perca 
sua fluidez, até que deixe de ser deformável para pequenas cargas e se torne rígida. 
Como dito anteriormente, o início de pega de um aglomerante hidráulico é o período 
inicial de solidificação da pasta, e é contado a partir do lançamento da água no 
aglomerante, até ao início das reações químicas com os compostos do aglomerante. Esse 
fenômeno é caracterizado pelo aumento brusco da viscosidade e pela elevação da 
temperatura da pasta. 
Fim de pega de um aglomerante hidráulico é quando a pasta se solidifica completamente, 
não significando, entretanto, que ela tenha adquirido toda sua resistência, o que só será 
conseguido após anos. 
A determinação dos tempos de início de e de fim de pega do aglomerante são importantes, 
pois através deles pode-se ter ideia do tempo disponível para trabalhar, transportar, lançar e 
adensar argamassas e concertos, regá-los para execução da cura, bem como transitar sobre 
a peça. 
 
Atenção: NÃO SE DEVE CONFUNDIR PEGA COM ENDURECIMENTO. 
O fim da pega significa que a pasta não pode mais ser manuseada e, terminada essa fase, 
inicia o endurecimento. Apesar de no fim da pega a pasta já ter alguma resistência, é 
durante o endurecimento que os ganhos de resistência são significativos. 
De acordo com o tempo que o aglomerante desenvolve a pega na pasta, podemos 
classificá-lo em: 
� AGLOMERANTE DE PEGA RÁPIDA: quando a pasta inicia sua solidificação 
num intervalo de tempo inferior a 30 minutos. 
� AGLOMERANTE DE PEGA SEMIRRÁPIDA: quando a pasta inicia sua 
solidificação num intervalo de tempo entre 30 a 60 minutos. 
� AGLOMERANTE DE PEGA NORMAL: quando a solidificação da pasta ocorre 
num intervalo de tempo entre 60 minutos e 6 horas. 
 
 
 
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1. O GESSO 
Dos aglomerantes utilizados na construção civil, o gesso é o menos utilizado no Brasil. No 
entanto, ele apresenta características e propriedades bastante interessantes, dentre as quais, 
o endurecimento rápido, que permite a produção de componentes sem tratamento de 
aceleração de endurecimento. A plasticidade da pasta fresca e a lisura da superfície 
endurecida são outras propriedades importantes. 
O gesso é um aglomerante de pega rápida, obtido pela desidratação total ou parcial da 
gipsita, seguido de moagem e seleção em frações granulométricas em conformidade com 
sua utilização. A gipsita é constituída de sulfato de cálcio mais ou menos impuro, hidratado 
com duas moléculas de água. As rochas são extraídas das jazidas, britadas, trituradas e 
queimadas em fornos. 
A obtenção ocorre por meio de 3 etapas: a extração da rocha, a diminuição de tamanho da 
mesma por processos de trituração e a queima do material. A última etapa também é 
conhecida como calcinação e consiste em expor a rocha a temperaturas que podem variar 
de 100 a 350ºC, obtendo como resultado o gesso com desprendimento de vapor d’água. 
De acordo com a temperatura do forno o sulfato de cálcio bi-hidratado se transforma em 
três diferentes substâncias: 
� 1ª Fase - gesso rápido ou gesso estuque 
����� + 2�	� + 
���
	�150
��� → ������ + 1 2� �	�� 
� 2ª Fase - gesso anidro solúvel 
������ + 2�	�� +	150
�� < 
���
 < 300�� → �����	
� 3ª Fase - gesso anidro insolúvel 
������ +2�	�� + 	
���
 > 300
�� → �����	
O gesso é um aglomerante de baixo consumo energético. Enquanto a temperatura para 
processamento do cimento Portland é da ordem de 1450°C, a da cal entre 800 e 1000°C, a 
do gesso não ultrapassa 350°C. 
As propriedades aglomerantes do gesso devem-se à hidratação do sulfato de cálcio semi-
hidratado e do sulfato de cálcio solúvel que reconstituem o sulfato de cálcio bi-hidratado. 
De acordo com Oliveira (2008) o gesso, ao ser misturado com água, torna-se plástico e 
enrijece rapidamente, retornando a sua composição original. Essa combinação faz-se com a 
produção de uma fina malha de cristais de sulfato hidratado, interpenetrada, responsável 
pela coesão do conjunto. Esse fenômeno conhecido como pega é acompanhado de 
elevação de temperatura, tratando-se de uma reação exotérmica. 
 
 
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Normalmente, o gesso possui tempo de pega entre 15 e 20 minutos. A temperatura da água 
funciona como acelerador de pega e a quantidade como retardador, ou seja, quanto maior a 
temperatura da água, mais rápido o material reage e quanto maior a quantidade de água, 
mais lentamente ocorrem as reações. Quanto maior a quantidade de água adicionada, maior 
a porosidade e menor a resistência. 
Oliveira (2008) afirma que quando o processo de calcinação do gesso é feito em 
temperaturas mais elevadas tem como resultado um material de pega mais lenta, porém de 
maior resistência. Segundo o mesmo autor, as pastas de gesso, depois de endurecidas, 
atingem resistência à compressão entre 5 e 15 MPa. 
De acordo com Petrucci (1975) a quantidade de água necessária para o amassamento do 
gesso é de 50 a 70%. O amassamento é feito com excesso de água para evitar uma pega 
muito rápida, tornando a pasta manuseável por tempo suficiente à aplicação. A perda de 
água excedente conduz ao endurecimento e aumento da resistência. 
1.1. Aplicações do Gesso 
O gesso é utilizado principalmente como material de acabamento em interiores, para 
obtenção de superfícies lisas, podendo substituir a massa corrida e a massa fina. Nesse 
caso, pode ser utilizado puro (apenas misturado com água) ou em misturas com areias, sob 
forma de argamassas. Atualmente, o gesso é empregado em larga escala no formato de 
placas, as chamadas paredes leves ou drywall. Essas placas são utilizadas em forros, 
divisórias, para dar acabamento em uma parede de alvenaria bruta ou em mal estado, ou 
para melhorar os índices de vedações térmicos ou acústicos do ambiente em que for 
empregado. 
Possui, ainda, boa aderência a tijolos, pedra e ferro, mas é desaconselhável seu uso em 
superfícies metálicas pelo risco de corrosão. Por outro lado, não possui boa aderência a 
superfícies de madeira. Apresenta excelentes propriedades de isolamento térmico, acústico 
e impermeabilidade do ar. 
Por ser um aglomerante aéreo, não se presta para a aplicação em ambientes externos 
devido à baixa resistência em presença da água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. A CAL 
É o produto obtido pela calcinação de rochas calcárias a temperaturas elevadas. Existem 
três tipos de cales: cal aérea (cal virgem e cal hidratada) e a cal hidráulica. 
2.1. Cal Hidráulica 
Este tipo de cal é um aglomerante hidráulico, ou seja endurece pela ação da água, e foi 
muito utilizado nas construções mais antigas, sendo posteriormente, substituído pelo 
cimento Portland. 
Consiste em um aglomerante obtido pela calcinação de rochas calcárias, que natural ou 
artificialmente, contenham quantidade apreciável de materiais argilosos. Tem a 
propriedade de endurecer sob a água, embora também sofra ação de endurecimento pela 
ação do CO2 do ar. A produção da cal hidráulica consiste da fragmentação da rocha 
calcária seguida da calcinação e da hidratação, conforme esquema abaixo: 
��
ℎ�	�
���� !�"� + 
���
	�900°�� → ��� + ���� +%�!. '
�(��)�� + ��	 
Depois do cozimento, as pedras são umedecidas para a extinção (hidratação), com uma 
temperatura controlada na faixa de 150º C (o controle da extinção é bastante rigoroso caso 
contrário, a água em excesso combina-se com os silicatos e aluminatos). Neste processo a 
cal pulveriza-se. 
2.2. Cal aérea 
A cal é obtida a partir da calcinação da rocha calcária, composta principalmente por óxidos 
de cálcio e pequenas quantidades de impurezas como óxidos de magnésio, sílica, óxidos de 
ferro e óxidos de alumínio. O processo de fabricação consiste resumidamente na extração 
da rocha e queima (calcinação). O produto da queima é chamado de cal viva ou virgem. A 
obtenção da cal virgem pode ser expressa pela seguinte equação química: 
����* + 
���
	�900
��� → ��� + ��	 
O produto resultante da calcinação é formado predominantemente por óxido de cálcio 
(CaO), mas para ser utilizada como aglomerante a cal precisa ser transformada em 
hidróxido, o que se consegue com a adição de água. A adição de água em obra é chamada 
de extinção e o produto resultante é a cal extinta (equação abaixo). Quando esse processo é 
realizado ainda em fábrica tem-se a cal hidratada. 
��� + �	� → ������	 + ����
 
 
 
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As características da rocha de origem influenciam diretamente a composição química da 
cal, podendo ser classificada em: 
� CAL CÁLCICA: composta por no mínimo 75% de óxidos de cálcio (CaO). Esse 
tipo de cal possui como característica a maior capacidade de sustentação da areia. 
� CAL MAGNESIANA: possui no mínimo 20% de óxidos de magnésio (MgO) em 
sua composição. Em argamassas, dá origem a misturas mais trabalháveis. 
O fenômeno de transformação de cal virgem em cal extinta é exotérmico, isto é, se dá com 
grande desprendimento de calor. Na variedade cálcica, a reação é violenta, com grande 
liberação de calor, podendo atingir temperaturas da ordem de 400° em tanques fechados. 
Na variedade magnesiana, a reação é mais lenta, com menor geração de calor. 
Nesse sentido, é interessante conhecer o comportamento da cal durante o processo de 
extinção para avaliar a maneira mais segura de manusear o material. Oliveira (2008) 
recomenda um teste simples que pode ser feito em obra e consiste em colocar num balde 2 
a 3 pedaços de cal (aproximadamente 1/2 kg cada) e encobri-los com água. Se a extinção 
ocorrer em menos de 5 minutos, a cal é classificada como extinção rápida. Se a extinção 
ocorrer num intervalo de tempo de 5 a 30 minutos, o material é classificado como de 
extinção média e caso demore mais de 30 minutos é classificado como extinção lenta. 
Conhecido o tipo de material, pode-se definir a maneira mais adequada de realizar a 
extinção. A cal de extinção rápida deve ser adicionada à água de maneira lenta para 
controlar a violência da reação. Para a cal de extinção média deve-se adicionar água até 
submergir parcialmente o material, enquanto na cal de extinção lenta a adição de água deve 
ser suficiente para apenas umedecer o material. 
Além do desprendimento de calor, a extinção da cal tem como consequência o aumento de 
volume da pasta, também chamado de rendimento. Petrucci (1975) apresenta a 
classificação da cal em dois tipos, de acordo com o rendimento: 
� Cal gorda: possui rendimento superior a 1,82, ou seja, uma unidade de volume de 
cal dá origem a mais de 1,82 unidades de volume de pasta. A variedade cálcica é 
um exemplo de cal gorda. 
� Cal magra: possui rendimento inferior a 1,82. A cal magnesiana é um exemplo de 
cal magra. 
Após a adição de água, a mistura é deixada em repouso num processo conhecido como 
envelhecimento da pasta. 
Após o processo de extinção, a cal é utilizada na composição de argamassas sendo 
misturada em proporçõesadequadas com cimento e areia. Segundo Oliveira (2008), as 
argamassas de cal têm consistência mais ou menos plástica e endurecem por recombinação 
do hidróxido com o gás carbônico (CO2) do ar, reconstituindo o carbonato original, cujos 
 
 
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cristais formados ligam de maneira permanente os grãos do agregado utilizado, conforme 
reação abaixo. 
������	 + ��	 → ����* + �	� 
Dessa forma, o endurecimento das argamassas de cal se processa de fora para dentro, 
exigindo certa porosidade que permita a evaporação da água e a penetração do gás 
carbônico. 
A cal hidratada difere da virgem por seu processo de hidratação ser feito em usina. A cal 
viva é moída e pulverizada e o material moído é misturado com uma quantidade exata de 
água. Após, a cal hidratada é separada da não hidratada e de impurezas, por processos 
diversos. 
A cal hidratada possui como vantagens a maior facilidade de manuseio, transporte a 
armazenamento, além de maior segurança, principalmente quanto a queimaduras, pois o 
produto encontra-se pronto para ser usado, eliminando as operações de extinção e 
envelhecimento. Também aumenta a retenção de água, o que melhora a aderência entre os 
elementos da construção, pois a argamassa cede água gradativamente para os elementos 
onde é empregada. 
Outra contribuição da cal nas argamassas é a redução do fenômeno de retração, que é a 
diminuição de volume capaz de gerar o aparecimento de fissuras. Os revestimentos feitos 
de argamassa de cal e areia devem ser executados em camadas finas, com intervalo de 
aproximadamente 10 dias entre uma camada e outra para possibilitar o endurecimento 
completo do material. 
A cal hidratada pode ser encontrada em diversas embalagens: 8kg, 20kg, 25kg ou 40kg. 
Normalmente estão disponíveis no mercado três tipos de material: 
� CH I : Cal hidratada especial (tipo I) 
� CH II : Cal hidratada comum (tipo II) 
� CH III : Cal hidratada com carbonatos (tipo III) 
A nomenclatura diferenciada é consequência das diferentes propriedades químicas e físicas 
de cada produto. As cales do tipo CH I e CH II são as mais empregadas na construção civil 
por possuírem maior capacidade de retenção de água e de areia, tornando-as mais 
econômicas. 
 
 
 
 
 
 
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2.3. Aplicação da Cal 
Na construção civil, a cal é utilizada principalmente em argamassas de assentamento e 
revestimento, pinturas, misturas asfálticas, estabilização de solos, fabricação de blocos 
sílico-calcários, indústria metalúrgica, etc. A adição de cal às argamassas proporciona 
melhorias em muitas características da mistura, como o aumento de trabalhabilidade, o que 
também contribui para tornar as argamassas mais econômicas pela possibilidade de 
aumento na quantidade de agregados. O custo reduzido da cal também contribui para 
tornar seu uso atrativo. 
Pode ainda ser utilizada como único aglomerante em argamassas para assentamento de 
tijolos ou revestimento de alvenarias ou em misturas para a obtenção de blocos de solo/cal, 
blocos sílico/calcário e cimentos alternativos. 
A cal também é muito utilizada, dissolvida em água para pinturas, na proporção de mais ou 
menos 1,3 gramas por litro de água. A esta solução chama-se nata de cal e sua utilização é 
conhecida como caiação. As tintas de cal, além do efeito estético, têm, também, efeito 
asséptico, devido a sua alta alcalinidade (pH alto). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. O CIMENTO PORTLAND 
3.1. Definição 
Cimento Portland é a denominação técnica do material usualmente conhecido na 
construção civil como cimento. O cimento Portland foi criado e patenteado em 1824, por 
um construtor inglês, chamado Joseph Aspdin. Naquela época, era moda na Inglaterra 
construir com uma pedra, de cor acinzentada, originária da ilha de Portland, situada ao sul 
do país. Como o resultado da invenção de Aspdin se assemelhava, na cor e na dureza a 
pedra de Portland, foi patenteada com o nome de cimento Portland. 
O cimento é um pó fino com propriedades aglutinantes, que endurece sob ação da água, 
sendo, portanto, um aglomerante hidráulico. Depois de endurecido, mesmo sob ação da 
água, não se decompõe mais. 
O cimento é hoje, sem dúvida, o mais importante dos aglomerantes, sendo de fundamental 
importância conhecer bem suas propriedades, para poder aproveitá-las da melhor forma 
possível. 
3.2. Fabricação do Cimento Portland 
O cimento Portland é composto de clínquer, com adições de substâncias que contribuem 
para suas propriedades ou facilitam o seu emprego. Na realidade, são as adições que 
definem os diferentes tipos de cimento. 
O clínquer, tem como matérias-primas o calcário e a argila. A rocha calcária é 
primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, 
com argila, também moída. Essa mistura atravessa então, um forno giratório, cuja 
temperatura interna chega a alcançar 1450°C, atingindo uma fusão incipiente. Esse calor é 
que transforma a mistura no clínquer, que se apresenta primeiramente na forma de pelotas. 
Na saída do forno, o clínquer ainda incandescente é bruscamente resfriado, e finamente 
moído, transformando-se em pó. 
No clínquer em pó está a essência do cimento, pois é ele quem tem a característica de 
desenvolver uma reação química, na presença da água, cujas consequências físicas, são, 
primeiramente, tornar-se pastoso, portanto moldável e, em seguida endurecer, adquirindo 
elevada resistência e durabilidade. 
Detalhando um pouco, podemos dizer que a mistura moída de calcário e argila ao atingir a 
fusão incipiente (±30% de fase líquida), apresenta reações entre o carbonato de cálcio 
(CaCO3), presente no calcário e os diversos óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3, etc.) presentes na 
argila, formando silicatos e aluminatos, que apresentam reações de hidratação, podendo, 
então, o material resultante apresentar resistência mecânica. 
 
 
 
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Na Figura 2 é apresentada o esquema de fabricação do cimento Portland. 
 
Figura 2 - Fabricação do cimento Portland. 
Fonte: ABCP 
3.3. Composição do Cimento Portland 
Os principais silicatos formados na calcinação do calcário e da argila, são: 
� C3S – silicato tricálcico – 3CaOSiO2 
É o principal composto do cimento, responsável pela resistência inicial. Hidrata com 
velocidade mediana e libera grande quantidade de calor na hidratação do cimento. São 
cristais de forma poligonal, denominados de alita. Corresponde a 42 a 60% do clínquer. Os 
cimentos ricos em C3S tem resistência inicial mais alta. 
� C2S – silicato bicálcico – 2CaOSiO2 
São cristais sem forma muito definida, mas geralmente arredondados, denominados belita. 
Reagem lentamente, até os 28 dias, aumentando a resistência do cimento 
consideravelmente após este período, atingindo em 2 anos a resistência do C3S. Têm baixo 
calor de hidratação. Corresponde a 14 a 35% do clínquer. 
� C3A – aluminato tricálcico – 3CaOAl2O3 
São cristais que têm aspecto variável, sendo em geral pequenos e mal formados, 
apresentando pega instantânea com altíssimo calor de hidratação. Tem baixa resistência e 
não resiste à águas sulfatadas. Age como fundente na mistura. Em combinação com o 
sulfato de cálcio dão origem à etringita que é um sal bastante expansivo, causa a destruição 
do concreto quando esta reação se dá após o seu endurecimento. Corresponde a 6 a 13% do 
clínquer. 
 
 
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� C4AF – ferro-aluminato tetracálcico – 4CaOAl2O3Fe2O3 
Este composto se encontra na fase intersticial do clínquer. Tem pega rápida mais não 
instantânea. Tem baixa resistência e o óxido de ferro age como fundente e fixa a alumina 
que melhora a resistência ao ataque das águas. Desenvolve menos calor de hidratação e é 
mais resistente a ação de águas agressivas. Corresponde a 5 a 10% do clínquer. 
Na Química dos cimentos: 
� CaO (Óxido de Cálcio) - C 
� SiO2 (Dióxido de Silício) - S 
� Al2O3 (Trióxido de Alumínio) - A 
� Fe2O3 (Dióxido de Ferro) - F 
A mistura de cimento e água forma uma solução alcalina de pH entre 11 e 13, na qual os 
silicatos se solubilizam, saturando a solução e se depositando, na forma de hidratados 
insolúveis que formam cristais que se entrelaçam, tomando a mistura a forma de um sólido. 
A Figura 3 apresenta o comportamento mecânico dos compostos de cimento. 
 
Figura 3 - Comportamento mecânico dos compostos de cimento. 
Fonte: Petrucci (1979) 
O silicato tricálcico (C3S) é o maior responsável pela resistência em todas as idades, 
especialmente no primeiro mês de vida, enquanto que o silicato dicálcico (C2S) é o maior 
responsável pelo ganho de resistência em idades mais avançadas, principalmente, após um 
ano de idade. Já o aluminato tricálcico (C3A) contribui para ganhos de resistência 
especialmente no primeiro dia, enquanto que o ferro aluminato tetracálcico (C4AF) pouco 
contribui para a resistência do cimento. 
As adições são as outras matérias-primas, que misturadas ao clínquer na fase de moagem, 
fazem com que se obtenha os diversos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado. 
As principais matérias-primas adicionadas ao clínquer são: o gesso, as escórias de alto-
forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos. 
 
 
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A contribuição de cada uma destas adições, às propriedades finais do cimento podem ser 
resumidas da seguinte forma: 
� gesso: tem como função básica regular o tempo de pega do cimento. 
� escória de alto-forno: é o subproduto obtido durante a produção de ferro-gusa nas 
indústrias siderúrgicas. É composta de uma série de silicatos que ao serem 
adicionados ao clínquer do cimento, são capazes de sofrer reações de hidratação e 
posterior endurecimento, contribuindo para a melhoria de algumas propriedades 
do cimento, como, por exemplo, a durabilidade e a resistência à agentes químicos. 
� materiais pozolânicos: são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas 
encontradas na natureza. Também apresentam propriedades ligantes na presença 
do clínquer, bem como conferem às misturas maior impermeabilidade. 
� materiais carbonáticos: são minerais moídos e calcinados que contribuem para 
tornar a mistura mais trabalhável, servindo como um lubrificante entre as 
partículas dos demais componentes do cimento. 
4. HIDRATAÇÃO DO CIMENTO 
Após a adição de água ao cimento Portland os cristais que imediatamente reagem com ela 
são os de C3A, reação esta que seria quase instantânea não fosse a ação de retardamento 
provocada pelo gesso. A seguir reagem com a água os cristais de C3S e somente a partir de 
7 dias é que se inicia a reação do C2S com a água, tal reação é lenta e ocorre por bem mais 
de 28 dias. 
A alta resistência inicial é dada pelo C3S e pelo grau de moagem do clínquer. No entanto 
desta reação resulta muita cal hidratada, que poderá comprometer a estabilidade química 
do cimento. Este composto é solúvel, sendo motivo de desagregação do concreto, pois em 
contato com águas sulfatadas, forma etringita (sal de Candlot) que é expansiva. 
Mais detalhadamente, a hidratação do cimento consiste nos seguintes estágios: 
� Estagio I 
Em contato com a água ocorre uma rápida dissolução dos grãos do cimento. Sobem as 
concentrações de álcalis solúveis, Ca+2, SO4-2 e íons OH em solução, resultando em um pH 
de 12 a 13. 
� Estagio II 
Os íons Ca+2, SO4-2 e íons OH reagem com os silicatos e aluminatos para formar gel de 
C-S-H e etringita, formando uma barreira em torno dos grãos de cimento não hidratados, 
retardando novas hidratações, permitindo um período de trabalhabilidade durante o qual o 
concreto deve ser lançado e assentado. 
 
 
 
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� Estagio III 
Durante o Estágio II a concentração de íons Ca+2 continua a aumentar, reiniciando 
lentamente a hidratação dos grãos de cimento atrás da barreira. Com a supersaturação de 
Ca+2, seguida da precipitação de Ca(OH)2 ocorre uma rápida hidratação dos grãos de 
cimento gerando gel de C-S-H e etringita. A formação de gel de C-S-H e o intertravamento 
das partículas promovem a pega e o endurecimento. 
 
Após a hidratação do cimento existem dois tipos principais de cristais hidratados: 
� C-S-H 
São cristais insolúveis, de estrutura fibrilar (denominados de tobermorite), quimicamente 
estáveis, formadas pela hidratação dos silicatos. Apresentam altíssima resistência mecânica 
e baixa porosidade. Constituem entre 50 a 60% do volume da pasta. 
� Hidróxido de cálcio 
Os cristais de hidróxido de cálcio, denominados de portlandite ou cal de hidratação são 
oriundos principalmente da reação de C3S com água. São cristais solúveis na água e, 
portanto, lixiviáveis quando ocorre percolação através do concreto. São responsáveis pH 
elevado da pasta (pH=13). São muito reativos quimicamente e possuem baixa resistência 
mecânica. Constituem entre 20 a 25% do volume da pasta. 
Esta cal dissolvida também pode reagir com o CO2 do ar, formando carbonato de cálcio, 
que é um sal insolúvel e gera eflorescências brancas. Os sulfatos da água do mar também 
reagem com esta cal formando sulfato de cálcio que se combina com a alumina do C3A 
formando sulfoaluminato de cálcio (etringita) que é expansivo. 
� Etringita (C6AS.H32) 
São cristais muito porosos com baixa resistência mecânica, resultantes da hidratação dos 
aluminatos e do gesso (SO3). São os primeiros cristais da pasta a se formar, formação esta 
que pode causar falsa pega. Representam 15 a 20 % do volume de sólidos. 
� Monossulfato hidratado (C4AS.H18) 
São cristais porosos em forma de “pétalas de rosa”, resultante da hidratação dos aluminatos 
e do gesso. São quimicamente instáveis, porosos, de baixíssima resistência mecânica e 
solúveis em água. Forma-se sob concentração baixa de sulfatos (SO3 do gesso). 
 
 
 
 
 
 
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Eng. M.Sc. Eduardo Henrique da Cunha 
 15 
5. PRINCIPAIS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
Existem vários tipos de cimento Portland, cuja diferença é feita basicamente em função das 
adições das matérias-primas que entram na composição final do cimento. Conforme estas 
adições as características e propriedades dos cimentos variam, influenciando seu uso e 
aplicação. 
Além de existirem vários tipos de cimento, existem, também, diferentes classes de 
cimento. A classe do cimento define a resistência à compressão que o cimento tem que 
atingir aos 28 dias. 
5.1. Designação dos Cimentos 
Os principais tipos de cimento Portland oferecidos no mercado, ou seja, mais empregados 
nas diversas obras de construção civil, são a seguir apresentados pelas suas designações e 
siglas (códigos adotados para identificação, inclusive na sacaria): 
a) Cimento Portland Comum 
� CP I - Cimento Portland Comum 
� CP I-S - Cimento Portland Comum com Adição 
b) Cimento Portland Composto 
� CP II-E - Cimento Portland Composto com Escória 
� CP II-Z - Cimento Portland Composto com Pozolana 
� CP II-F - Cimento Portland Composto com Fíler 
c) Cimento Portland De Alto-Forno 
� CP III 
d) Cimento Portland Pozolânico 
� CP IV 
e) Cimento Portland De AltaResistência Inicial 
� CP V - ARI 
f) Cimento Portland Resistente À Sulfatos 
São designados pela sigla original de seu tipo acrescida de RS 
g) Cimento Portland Branco 
� CPB - Cimento Portland Branco (Estrutural e Não Estrutural) 
A classe dos cimentos define a sua resistência mecânica aos 28 dias e, tal como os tipos de 
cimento, também é expressa de forma abreviada, ou seja, em código. 
 
 
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A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela resistência à compressão 
apresentada por corpos-de-prova produzidos com Argamassa Normal 1. A forma dos 
corpos-de-prova, suas dimensões, características, dosagem da argamassa e os métodos de 
ensaios, são definidos pela NBR 7215. 
No Brasil existem três classes de cimento, conforme Tabela. 
 
Tabela 1 - Classes de cimento. 
Resistência à 
compressão aos 28 dias 
Código de identificação 
da classe 
25MPa 25 
32 MPa 32 
40 MPa 40 
 
A classe de cimento mais usual é a CP-32, estando a CP-25, praticamente fora de 
comercialização. 
 
5.2. Cimento Portland Comum (NBR 5732) 
O cimento Portland comum é aquele constituído basicamente de clínquer, gesso e nenhuma 
ou muito pequenas quantidades de materiais carbonáticos e adições de escória de alto forno 
ou materiais pozolânicos. 
� CP I 
É o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em construções que não 
requeiram condições especiais e não apresentem ambientes desfavoráveis como exposição 
às águas subterrâneas, esgotos, água do mar ou qualquer outro meio com presença de 
sulfatos. A única adição presente no CP-I é o gesso (cerca de 3%, que também está 
presente nos demais tipos de cimento Portland). O gesso atua como um retardador de pega, 
evitando a reação imediata da hidratação do cimento. Este tipo de cimento é constituído 
por somente clínquer e gesso, sem adições. 
� CP I - S 
Tem a mesma composição do CP I (clínquer+gesso), porém com adição reduzida de 
material pozolânico (Tabela 2). Este tipo de cimento tem menor permeabilidade devido à 
adição de pozolana. 
 
 
 
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 17 
5.3. Cimento Portland Composto (NBR 11578) 
São cimentos comuns onde existe a adição preponderante de escória, pozolana ou fíler 
calcáreo. 
� CP II-E 
Contém adição de escória granulada de alto-forno, o que lhe confere a propriedade de 
baixo calor de hidratação. O CP II-E é composto de clínquer+gesso e de escória, podendo 
ou não ter adição de material carbonático no limite máximo de 10% em massa (Tabela 2). 
O CP II-E, é recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor 
moderadamente lento. 
� CP II-Z 
Contém adição de material pozolânico, o que confere ao cimento menor permeabilidade, 
sendo ideal para obras subterrâneas, principalmente com presença de água, inclusive 
marítimas. O cimento CP II-Z, também pode conter adição de material carbonático (fíler) 
no limite máximo de 10% em massa. 
� CP II-F 
É composto de clínquer+gesso com adição material carbonático (fíler). Este tipo de 
cimento é recomendado desde estruturas em concreto armado até argamassas de 
assentamento e revestimento, porém não é indicado para aplicação em meios muito 
agressivos. 
5.4. Cimento Portland de Alto-Forno (NBR 5735) 
O cimento Portland de alto-forno se caracteriza por conter quantidades maiores de adição 
de escória de alto-forno que, como explicado anteriormente, também possui a propriedade 
potencial de ligante hidráulico, ou seja, em presença de água e meio alcalino, desenvolve 
uma reação química que a torna primeiro pastosa e depois endurecida. 
A reação química da escória de alto-forno com a água se processa em velocidade pouco 
menor do que a do clínquer moído, levando mais tempo para endurecer. Mas, em 
compensação, esse tempo a mais permite que os grãos e partículas que o compõem se 
liguem melhor entre si, reduzindo também os espaços vazios ou poros entre eles, 
proporcionando maior durabilidade, maior impermeabilidade e um ganho significativo de 
resistência em idades mais avançadas. 
É recomendado tanto para obras de grande porte e agressividade (barragens, fundações de 
máquinas, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos 
agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras 
submersas, pavimentação de estradas, pistas de aeroportos, etc.) como também para 
 
 
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 18 
aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de concreto 
simples, armado ou protendido, etc. 
5.5. Cimento Portland Pozolânico (NBR 5736) 
O cimento Portland pozolânico se caracteriza por conter uma quantidade maior de adição 
de materiais pozolânicos. 
Os materiais pozolânicos, como as escórias de alto-forno, apresentam propriedade 
potencial de atuar como ligante hidráulico. A reação dos materiais pozolânicos com a água 
só vai acontecer quando houver, também, a presença de clínquer em pó. Na realidade, a 
reação dos materiais pozolânicos só começa depois que a reação entre o clínquer moído e a 
água já estiver iniciada. Porém, uma vez iniciada, ela se processa em velocidade superior à 
do cimento de alto-forno (CP III), embora ainda um pouco menor que a do cimento 
Portland comum, de modo que continua havendo mais tempo para que as partículas e grãos 
que compõem o cimento pozolânico se liguem de forma mais íntima, através de um 
número maior de pontos de contato, reduzindo, assim, os espaços vazios ou poros entre 
eles, com o consequente aumento de durabilidade. 
Por outro lado, como a velocidade da reação do cimento pozolânico com a água é mais 
lenta, também é menor o efeito do calor gerado nessa reação, sobre as argamassas e 
concretos. 
5.6. Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (EB 2/NBR 5733) 
O cimento Portland de alta resistência inicial não é propriamente um tipo de cimento que 
se diferencia dos demais pelas matérias-primas que são adicionadas ao seu clínquer moído 
com gesso. Trata-se, na realidade, de um tipo particular de cimento Portland comum, cuja 
principal diferença em relação aos demais tipos é atingir altas resistências nos primeiros 
dias. O que faz o cimento de alta resistência inicial desenvolver essas altas resistências nos 
primeiros dias é a utilização de uma dosagem diferenciada de calcário e argila na produção 
do clínquer, bem como a sua moagem mais fina, de modo que esse cimento, ao reagir com 
a água, adquira uma alta resistência inicial em suas primeiras idades, podendo atingir 
26MPa de resistência à compressão em apenas 1 dia de idade. 
Possui alto teor de C3S, apresentando o inconveniente de liberar muito calor de hidratação 
e maior quantidade de cal. É recomendado o seu uso, em obras onde seja necessário a 
desforma rápida de peças de concreto armado. 
 
 
 
 
 
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5.7. Cimento Portland Resistente a Sulfatos (NBR 5737) 
São considerados cimentos resistentes a sulfatos: 
� os que tiverem teores de C3A do clínquer e de adições carbonáticas iguais ou 
inferiores a 8% e 5% (em massa do aglomerante total), respectivamente. 
� os que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de 
obras que comprovem resistência a sulfatos. 
� os Portland de alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada e 
os Portland pozolânicos com 25% a 40% de material pozolânico. 
 
A Tabela 2 apresenta os tipos de cimento e suas constituições. 
Tabela 2 - Cimento Portland - composição percentual. 
Sigla Tipo Clínquer+sulfato de cálcioEscória 
Granulada 
Material 
pozolânico 
Material 
carbonástico(1) 
CP I 
Comum 
100 0 0 0 
CP I - S 99-95 1-5 1-5 1-5 
CP II - 
E 
Composto 
94-56 6-43 - 0-10 
CP II - 
Z 94-76 - 6-14 0-10 
CP II - 
F 94-90 - - 6-10 
CP III Alto forno 65-25 35-70(2) - 0-5 
CP IV Pozolânico 85-45 - 15-50(3) 0-5 
CP V ARI 100-95 - - 0-5 
(1) com, no mínimo, 85% de Ca CO3 
(2) Quando entre 60 e 70% é considerado como resistente a sulfatos. 
(3) Quando entre 25 e 40% é considerado como resistente a sulfatos. 
5.8. Cimento Portland Branco (NBR 12989) 
O cimento Portland branco é um tipo de cimento que se diferencia dos demais tipos pela 
coloração. Trata-se de um cimento composto basicamente de clínquer e gesso, sendo que 
no processo de fabricação do seu clínquer é eliminado o ferro contido na argila, já que é 
esse mineral o responsável pela coloração cinza dos demais tipos de cimento Portland. 
 
 
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 20 
No Brasil, o cimento Portland branco é oferecido no mercado em duas versões, uma para 
uso em argamassa e pastas, o cimento branco não estrutural, e outra que pode ser 
empregada para fazer concretos, denominada de cimento branco estrutural. 
O cimento branco estrutural, além de atender a uma possível estética de projeto, também, 
faz com que a superfície reflita os raios solares, transmitindo menos calor para o interior da 
construção. 
A Tabela 3 apresenta de que forma os diversos tipos de cimento, agem sobre as argamassas 
e concretos de função estrutural com eles fabricados. 
Tabela 3 - Influência dos tipos de cimento nas argamassa e concretos. 
Influência 
Tipo de Cimento 
CP I e II CP III CP IV CP V (ARI) RS 
Branco 
Estrutural 
Resistência à 
compressão Padrão 
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura 
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura 
Muito maior 
nos 
primeiros 
dias 
Padrão Padrão 
Calor gerado 
na reação do 
cimento com 
a água 
Padrão Menor Menor Maior Padrão Padrão 
Impermeabi-
lidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão 
Resistência 
aos agentes 
agressivos 
Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão 
Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. APLICAÇÕES USUAIS DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO 
PORTLAND 
Em que pese a possibilidade de se ajustar, através da dosagem adequada, os diversos tipos 
de cimento às mais diversas aplicações, a análise das características e propriedades dos 
cimentos indicam as aplicações mais usuais, conforme a Tabela 4. 
Tabela 4 - Aplicações do cimento Portland. 
Aplicação Tipos de Cimento 
Argamassa de revestimento e assentamento de tijolos, e 
blocos, azulejos e ladrilhos 
Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) 
Argamassa de rejuntamento de azulejos e ladrilhos Branco (CBP) 
� Concreto simples (sem armadura) 
� Concreto magro (para passeios e enchimentos) 
Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) 
� Concreto armado com função estrutural 
� Concreto protendido com protensão das barras após o 
endurecimento do concreto 
� Concreto armado para desforma rápida, curado por 
aspersão de água ou produto químico 
� Concreto armado para desforma rápida, curado a vapor 
ou com outro tipo de cura térmica 
Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), 
de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco 
Estrutural (CPB Estrutural) 
Concreto protendido com protensão das barras antes do 
lançamento do concreto 
Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-Z, CP II-F), 
de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco 
Estrutural (CPB Estrutural) 
Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de 
cimento 
 
Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), 
de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Branco 
Estrutural (CPB Estrutural) 
Pavimento de concreto simples ou armado Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) 
Pisos industriais de concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e 
de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) 
Argamassas e concretos brancos ou coloridos para efeito 
estético ou proteção do calor do sol 
Branco (CPB) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) 
Solo-cimento Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, 
CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) 
Argamassas e concretos para meios agressivos (água do 
mar e esgotos) 
De Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) 
 
 
 
 
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 22 
7. PROPRIEDADES DOS CIMENTOS 
7.1. Finura 
O processo de hidratação do cimento inicia-se pela superfície das partículas e, assim, a área 
específica do material constitui um importante parâmetro desse processo. 
A finura do cimento é determinada como superfície específica, observando-se o tempo 
requerido para uma determinada quantidade de ar fluir através de uma camada de cimento 
compactada, de dimensões e porosidade especificadas. 
7.1.1. Finura do cimento - Método de Permeabilidade ao Ar (BLAINE) - NBR NM 
76/1988 
7.1.1.1. Aparelhagem e materiais: 
� Aparelho de permeabilidade Blaine; 
� Balança analítica com capacidade de 160g e resolução de 0,0001g; 
� Cronômetro com dispositivo de acionamento de início, com leitura de 0,2s ou 
melhor, e precisão de 1% ou mais para intervalos de tempo de até 300s; 
� Graxa leve para permitir uma junta estanque entre a célula e manômetro e no 
registro; 
� Funil metálico ou de plástico; 
� Pincel; 
� Papel de filtro de porosidade média. 
7.1.1.2. Formação da camada 
� Colocar o disco metálico perfurado no fundo de célula, e sobre um disco de papel 
de filtro novo; 
� Pressionar o papel filtro novo, com auxílio de uma haste metálica seca e limpa, 
sobre o disco perfurado observando-se o disco para não haver perda de material a 
ser ensaiado; 
� Pesar o material a ser ensaiado (M1); 
� Colocar a amostra de cimento Portland sobre a célula de permeabilidade, tomando 
o cuidado para não haver perda de material; 
� Dar pancadas leves para nivelar a superfície do cimento; 
� Colocar outro disco de papel filtro sobre o material a ser ensaiado; 
� Pressionar o êmbolo suave mas firmemente até que a face inferior da cápsula 
esteja em contato com a célula; 
� Retirar, vagarosamente, o êmbolo cerca de 5mm; 
 
 
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 23 
� Girar o êmbolo aproximadamente 90° e pressionar firmemente a camada de 
cimento, mais uma vez, até que o capuz esteja em contato com a célula; 
� Retirar o êmbolo vagarosamente, com pequenos giros, para não criar vácuo. 
7.1.1.3. Procedimento 
� Passar uma camada fina de graxa na parte externa da célula cônica, para garantir a 
estanqueidade; 
� Inserir a célula cônica no topo do manômetro; 
� Abrir o registro; 
� Levantar o nível do líquido manométrico, por meio de assopro, até a marca 
superior; 
� Fechar o registro; 
� Acionar o cronômetro no momento em que o líquido manométrico atingir a 
segunda marca abaixo da marca superior; 
� Travar o cronômetro no momento em que o líquido manométrico atingir a terceira 
marca abaixo da marca superior; 
� Fazer a leitura do tempo de descida; 
� Registrar o tempode descida (t), em segundos; 
� Registrar a temperatura do ar, na sala, em graus ºC. 
7.1.1.4. Resultados 
A superfície específica, S, em cm2/g, do cimento ensaiado, é calculado pela fórmula: 
 
 
 
 
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7.1.2. Finura por meio da peneira 75µm (nº 200) – NBR 11579:1991 
7.1.2.1. Definições 
Índice de finura na peneira no 200: é a porcentagem, em massa, de cimento cujas 
dimensões de grãos são superiores a 0,075mm. 
7.1.2.2. Aparelhagem 
� Balança com resolução mínima de 0,01g; 
� Conjunto de peneiras, com peneira 0,075mm (nº200), tampa e fundo; 
� Pincéis, para remoção de partículas aderidas à peneira. 
7.1.2.3. Execução do Ensaio 
� Pesar 50 ± 0,05g (M) de cimento; 
� Colocar a amostra sobre a tela da peneira; 
� Segurar o conjunto com as duas mãos; 
� Imprimir movimentos suaves de vai e vem horizontal com os pulsos, de maneira 
que o material se espalhe sobre a superfície da tela; 
� Peneirar até que os grãos mais finos passem quase que totalmente pelas malhas da 
tela (por um período de aproximadamente 8 minutos); 
� Tampar a peneira; 
� Retirar o fundo; 
� Dar golpes suaves no rebordo exterior do caixilho para desprender as partículas 
aderidas à tela e ao caixilho da peneira; 
� Limpar, com o auxílio do pincel, toda a superfície inferior da tela da peneira; 
� Colocar o fundo no conjunto; 
� Continuar os movimentos de vai e vem até que a massa passante seja inferior a 
0,05 g (0,1% da massa inicial); 
� Passar o resíduo retido na peneira para o prato da balança; 
� Registrar a massa obtida (R). 
7.1.2.4. Resultados 
Calcular o índice de finura do cimento pela expressão: 
� =
�. �
%
. 100 
 
 
 
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 25 
Onde: M = peso inicial do cimento (g); 
R = resíduo do cimento na peneira 75µm (g); 
C = fator de correção, compreendido no intervalo de 1,0 e 0,2. 
F = índice de finura do cimento (%). 
 
Tabela 5 - Determinação da finura por meio da peneira 75 µm (nº 200). 
 
7.2. Índice de Consistência 
Índice de consistência normal: é o teor de água necessário para dar a consistência normal à 
pasta de cimento. O ensaio para determinação da consistência é normatizado pela NBR 
NM 43/2003 - Cimento Portland - Determinação da Pasta de Consistência Normal. 
7.2.1. Aparelhagem 
� Balança com resolução de 0,1g e capacidade mínima de 1000,0g; 
� Misturador mecânico (argamassadeira) composto de uma cuba de aço inoxidável 
com capacidade de aproximadamente 5 litros e de uma pá de metal que gira em 
torno de si mesma e, em movimento planetário, em torno do eixo da cuba, 
movimentos estes em sentidos opostos; 
� Espátula metálica; 
� Molde tronco-cônico; 
� Placas de vidro com pelo menos 5mm de espessura; 
� Aparelho de Vicat: é um suporte que sustenta uma haste móvel que pesa 300,00 ± 
0,05g. Uma extremidade de sondagem da haste móvel (sonda de Tetmajer) tem 10 
± 0,05mm de diâmetro e um comprimento mínimo de 50mm. 
� A outra extremidade de sondagem da haste móvel (agulha de Vicat) tem diâmetro 
compreendido entre 1,11 e 1,14mm e comprimento mínimo de 50mm; 
� Sonda de Tetmajer: é parte integrante do equipamento e é empregada 
exclusivamente para determinação da água da pasta de consistência normal; 
� Cronômetro com precisão de 0,1s e dispositivo de travamento; vasilhames para 
pesagem de agregados, cimento e água. 
 
 
Notas de aula – Materiais de Construção I 
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 26 
 
O aparelho de Vicat consiste em um suporte (A), ver Figura, que sustenta uma haste móvel 
(B) que pesa (300 + 0,5 g). A extremidade de sondagem (C) da haste móvel (sonda 
Tetmajer) tem (10+0,05 mm) de diâmetro em um comprimento mínimo de 50 mm. A outra 
extremidade tem uma agulha (D) com dimensões abaixo. 
A haste (B) pode ser colocada no suporte em qualquer das duas posições e pode ser 
mantida na altura desejada por meio de um parafuso (E). A haste (B) possui ainda um 
indicador ajustável (F), que se desloca ao longo de uma escala graduada em milímetros, 
presa firmemente ao suporte, e que permite a leitura da distância entre o fundo do molde e 
a extremidade da sonda ou agulha. 
7.2.2. Execução do Ensaio 
� Pesar 500,0 ± 0,5g de cimento; 
� A água a ser utilizada deve ser pesada com precisão de 0,5g e sua quantidade deve 
ser determinada por tentativas; 
� Introduzir a água na cuba da argamassadeira; 
� Adicionar lentamente a amostra de cimento; 
� Acionar o cronômetro; 
� Aguardar por 30s; 
� Ligar a argamassadeira na velocidade baixa; 
� Misturar por 120s, desligar por 15 segundo; 
� Raspar todo o cimento, com o auxílio de uma espátula, aderido às paredes internas 
da cuba e à pá, de modo a acumular toda a pasta no fundo da cuba; 
� Após os 120s na rotação baixa, passar para a rotação alta por mais 60s; 
� Imediatamente após a mistura, com o auxílio de uma espátula, introduzir a pasta 
no molde tronco-cônico; 
 
 
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 27 
� Promover a saída das bolhas de ar com suaves golpes na placa de vidro; 
� Fazer o rasamento do topo do molde; 
� Ajustar a sonda de Tetmajer; 
� Descer sobre a pasta, na sua parte central, a sonda de Tetmajer; 
� Após 30s da sua penetração, fazer a leitura (dada em mm). 
7.2.3. Resultados 
O índice de consistência é o valor expresso em mm. A consistência da pasta é considerada 
normal quando seu índice de consistência for igual a 6 ± 1mm. A água da pasta de 
consistência normal é expressa em porcentagem de massa relativa ao cimento, arredondada 
ao décimo mais próximo. 
Nota: Não é permitido efetuar mais de uma sondagem na mesma pasta. 
Tabela 6 - Determinação da pasta de consistência normal. 
 
7.3. Tempo de pega 
Tempo de início de pega: é o intervalo de tempo decorrido entre o instante que lançou a 
água de amassamento ao cimento e o instante em que se constatou o início de pega; 
 Tempo de fim de pega: é o intervalo decorrido entre o instante que lançou a água de 
amassamento ao cimento e o instante em que se constatou o fim de pega. 
O ensaio para determinação da tempo de pega é normatizado pela NBR NM 65/2003 - 
Cimento Portland - Determinação do tempo de pega. 
7.3.1. Aparelhagem 
� Balança com resolução de 0,1g e capacidade mínima de 1000,0g; 
� Misturador mecânico (argamassadeira) composto de uma cuba de aço inoxidável 
com capacidade de aproximadamente 5 litros e de uma pá de metal que gira em 
 
 
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torno de si mesma e, em movimento planetário, em torno do eixo da cuba, 
movimentos estes em sentidos opostos; 
� Espátula metálica; 
� Molde tronco-cônico; 
� Placa de vidro de pelo menos 5mm de espessura; 
� Béquer plástico, destinado a conter a água de amassamento; 
� Aparelho de Vicat. 
7.3.2. Execução do Ensaio 
� Preparação da pasta para o cimento; 
� Preparar uma pasta com 500g de cimento e água necessária para a consistência 
normal conforme a norma NM 43; 
� Encher o molde tronco-cônico de acordo com a norma NM 43. 
� Imediatamente após o enchimento dos moldes com a pasta de cimento, estes 
devem ser armazenados em câmara úmida 
Determinação de tempo do início de pega: início de pega é constatado no momento em 
que a agulha de Vicat, penetrando sobre a pasta de consistência normal, estacionar a 1mm 
da placa de vidro (H). 
� Depois de um tempo mínimo de 30 min após o enchimento do molde, colocá-lo 
com a placa base no aparelho de Vicat. 
� Fazer descer suavemente a agulha até que haja contato desta com a pasta. 
� Aguardar 1 s a 2 s nessa posição, evitando qualquer ação sobre aspartes móveis, 
para que a agulha parta do repouso. 
� Soltar rapidamente as partes móveis, permitindo que a agulha penetre 
verticalmente na pasta. 
� Ler a indicação na escala quando houver terminado a penetração ou 30 s após o 
instante em que a agulha foi solta, o que ocorrer primeiro. 
� Anotar a leitura na escala e o tempo contado a partir do instante em que a água e o 
cimento entram em contato. 
� Repetir o ensaio de penetração no mesmo corpo-de-prova em posições 
convenientemente separadas, que distem no mínimo 10 mm da borda do molde e 
entre elas, a intervalos de tempo convenientemente espaçados, de, por exemplo, 
10 min. 
� Entre os ensaios de penetração o molde contendo a pasta deve ser mantido na 
câmara úmida. 
� Limpar a agulha de Vicat imediatamente após cada penetração. 
� Anotar os resultados 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. 
 
 
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� A precisão requerida é de 5 min e pode ser garantida reduzindo o intervalo de 
tempo entre determinações sucessivas à medida que se aproxima o final do ensaio. 
Determinação do fim de pega: 
� Substituir a agulha de Vicat para a determinação do tempo de início de pega pela 
agulha de Vicat para a determinação do tempo de fim de pega. 
� Inverter o molde cheio, utilizado em 7.1, sobre sua placa base, de forma que os 
ensaios para a determinação do fim de pega sejam realizados na face oposta do 
corpo-de-prova, que estava originalmente em contato com a placa base. 
� Para a realização das medidas, deve ser utilizado o procedimento determinação do 
inicio da pega. 
� Os intervalos de tempo entre ensaios de penetração podem ser ampliados para até 
30 min, por exemplo. 
� Registrar, com aproximação de 15 min, o tempo transcorrido a partir do instante 
zero, até que a agulha penetre pela primeira vez apenas 0,5 mm na pasta, como 
tempo de fim de pega do cimento. 
� Este é o momento em que o acessório anular não provoca nenhuma marca no 
corpo-de-prova, a precisão do ensaio pode ser maior reduzindo o intervalo de 
tempo entre penetrações próximas ao final da determinação e observando se os 
resultados de ensaios sucessivos não variam excessivamente. 
Precauções durante ensaio: não é permitida a determinação dos tempos de início e fim de 
pega na pasta que já tenha sido utilizada para determinar a água da consistência normal. 
Nas determinações dos tempos de início e fim de pega, as tentativas não podem ser feitas a 
menos de 9mm de borda superior do molde, nem a menos de 6mm uma das outras. 
7.3.3. Resultados 
O resultado do tempo de início de pega é expresso em horas e minutos, com aproximação 
de 5 minutos. 
Tabela 7 - Determinação do tempo de pega. 
 
 
 
 
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7.4. Expansibilidade 
Pode ocorrer após o final da pega, ao longo do tempo, provocando fissuras, quando da 
queima do clíquer, o teor de magnésio ou CaO é elevado. 
O ensaio para determinação da expansibilidade é normatizado pela NBR 11582 - Cimento 
Portland - Determinação da expansibilidade de Le Chatelier. 
7.4.1. Aparelhagem 
� Agulha de Le Chatelier; 
� Espátula metálica; 
� Placas de vidro quadradas, com 5 cm de lado; 
� Óleo mineral. 
7.4.2. Execução do Ensaio 
Amostra: pasta constituída de 500g de cimento e água em quantidade necessária para 
obter a consistência normal. 
Ensaio: preparar três agulhas de Le Chatelier para cada ensaio com o seguinte 
procedimento: 
� Colocar a agulha sobre a placa de vidro lubrificada com óleo mineral e preencher 
com a pasta; 
� Regularizar o topo do cilindro; 
� Cobri-lo com uma placa de vidro lubrificada. 
� Imergir o conjunto agulha e placas de vidro em água potável durante (20±4) 
horas. 
Cura a frio: retirar as placas de vidro e deixar três agulhas imersas em água, durante seis 
dias, de tal modo que as extremidades de suas hastes fiquem fora da água. Efetuar as 
medidas dos afastamentos das extremidades das hastes nas seguintes condições: logo após 
a moldagem dos corpos-de-prova e após sete dias consecutivos em água a (23 ± 2)ºC 
Cura a quente: retirar as placas de vidro e colocar as outras três agulhas imersas em água 
em um recipiente próprio para o aquecimento. Aquecer progressivamente a água deste 
recipiente cuja ebulição deve começar entre 15 min e 30 min e permanecer durante o 
tempo necessário, e superior a 5 horas, para se determinar a expansibilidade à quente. 
Efetuar as medidas dos afastamentos das extremidades das hastes nas seguintes condições: 
imediatamente após o início do aquecimento da água, após três horas de ebulição e, de 
duas em duas horas, até que não se verifiquem, em duas medições consecutivas, variações 
de afastamento das extremidades das hastes. 
 
 
 
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7.4.3. Resultados 
A expansibilidade a frio é a diferença entre as medidas de afastamentos das extremidades 
das hastes das agulhas submetidas a cura a frio. 
A expansibilidade a quente é a diferença entre as medidas do último afastamento das 
extremidades das haste determinado nos intervalos de duas em duas horas e do afastamento 
determinado imediatamente após o início do aquecimento da água na condição de cura a 
quente. 
7.5. Resistência à compressão 
O ensaio para determinação da expansibilidade é normatizado pela NBR 7215/1996 - 
Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. 
7.5.1. Aparelhagem 
� balança com capacidade mínima de 1000 g e resolução de 0,1 g; 
� misturador mecânico; 
� espátula, paquímetro, régua metálica e placas de vidro; 
� molde cilíndrico com diâmetro interno de 50 mm e altura de 100 mm; 
� soquete, máquina de ensaio de compressão. 
7.5.2. Amostra 
Mistura constituído de cimento Portland e areia normal (NBR 7214) nas seguintes 
proporções: 
Tabela 8 - Determinação da resistência à compressão. 
 
 
 
 
 
 
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7.5.3. Ensaio 
� Homogeneizar bem a areia; 
� Untar as paredes internas do molde com óleo mineral; 
� Colocar água na cuba da argamassadeira; 
� Acionar o cronômetro; 
� Dentro dos primeiros 30 segundos, adicionar o cimento a velocidade baixa; 
� Nos próximos 30 segundos, adicionar a areia; 
� Mudar imediatamente para a velocidade alta; 
� Deixar misturar por 30 segundos; 
� Desligar a argamassadeira durante 1 minuto e 15 segundos; 
� Nos primeiros 15 segundos, retirar, com o auxílio de uma espátula, toda a 
argamassa que ficou aderida às paredes da cuba; 
� Durante o tempo restante (1 min e 15 s), a argamassa deve ficar em repouso na 
cuba, coberta com pano limpo e úmido; 
� Após este tempo, ligar a argamassadeira por mais 1 minuto, em alta velocidade. 
Obs.: Deve ser registrada a hora em que o cimento é posto em contato com a água de 
mistura. 
� Após o amassamento, com a maior rapidez possível, colocar a argamassa nos 
moldes, com o auxílio de uma colher; 
� Encher o molde em quatro camadas sucessivas, recebendo cada camada 30 golpes 
uniformes com soquete; 
� Fazer o rasamento no topo dos corpos-de-prova, com o auxílio de uma espátula. 
� Colocar os moldes na câmara úmida; 
� Proteger os corpos-de-prova para não gotejar sobre a sua superfície; 
� Deixar na câmara úmida por um período de 20 a 24 horas; 
� Retirar os corpos-de-prova da câmara úmida; 
� Identificar os corpos-de-prova; 
� Os corpos-de-prova que serão rompidos nas idades de 3, 7 e 28 dias devem ser 
curados em um tanque de água saturada de cal, não corrente, dentro da câmara 
úmida; 
�No vencimento das idades a serem ensaiadas à resistência a compressão, retirar os 
corpos-de-prova do tanque; 
� Capear os corpos-de-prova; 
� Romper os corpos-de-prova à compressão axial. 
7.5.4. Resultados 
Calcula-se a resistência à compressão de cada corpo-de-prova, dividindo-se a carga de 
ruptura pela área da seção de carregamento. O resultado deve ser expresso em MPa. 
 
 
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Calcula-se a resistência média da série de quatro corpos-de-prova de cada idade. O 
resultado deve ser arredondado ao décimo mais próximo. 
Calcula-se, em percentagem, o desvio relativo máximo para cada série, dividindo-se o 
valor absoluto da diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais se 
afasta dessa média. A percentagem deve ser arredondada ao décimo mais próximo. 
Obs.: Quando o desvio for superior a 6% calcula-se uma nova média, desconsiderando o 
valor discrepante, identificando-o no certificado, com asterisco. Persistindo o fato, 
eliminam-se os CP's de todas as idade, devendo o ensaio ser totalmente refeito. 
7.5.5. Determinação 
Calcular a resistência à compressão do cimento para uma série de corpos-de-prova. 
Tabela 9 - Determinação da resistência à compressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA 
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7211: Cimento Portland - 
Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: 1996. 
__________. NBR 11582: Cimento Portland - Determinação da expansibilidade 
de Le Chatelier . Rio de Janeiro, 1991. 
__________. NBR 11579/MB-3432: Cimento Portland - Determinação da finura 
por meio da peneira 75 µm (nº 200) Rio de Janeiro, 1991. 
__________. NBR NM 43. Cimento portland - Determinação da pasta de 
consistência normal. Rio de Janeiro, 2006. 
__________. NBR NM 76: Cimento Portland - Determinação da finura pelo 
método de permeabilidade ao ar (Método de Blaine). Rio de Janeiro, 1998. 
__________. NBR NM 65: Cimento portland - Determinação do tempo de pega. 
Rio de Janeiro, 2003. 
BAUER, L. A. Falcão. Materiais de Construção. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 
2008. 
HAGEMANN, S. E. Materiais de construção básicos. Instituto Federal Sul-Rio-
Grandense, Universidade Aberta do Brasil, 2011. Apostila. 
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto - estrutura, propriedades e 
materiais. São Paulo: Ed. Pini, 1994. 
OLIVEIRA. H.M. Aglomerantes. In: BAUER, L.F.A (Org). Materiais de 
Construção I. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. 
OLIVEIRA, I. Materiais de construção I. Pontifícia Universidade Católica de 
Goiás, 2014. Apostila. 
PETRUCCI, E. G. R. Materiais de Construção. Porto Alegre: Globo, 1975. 
UNIVERSITAS, Centro Universitário de Itajubá. Materiais de Construção 
Civil I. Itajubá, 2009. Notas de Aula.