Análise Comparativa de argamassas de cal

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“Não há assunto tão velho que não possa 
ser dito nada de novo sobre ele” 
Fiódor Dostoiévski 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Os rebocos são elementos integrantes dos revestimentos de alvenarias, desempenhando o 
papel de proteção e de qualidade estética das mesmas. Estão expostos a inúmeras ações 
agressivas, que constituem as suas principais causas da degradação, bem como dos 
edifícios, ao longo do tempo. 
O uso da cal, como ligante em argamassas de revestimento de alvenarias em edifícios, 
remonta há séculos e desempenha um papel importante na conservação e durabilidade das 
alvenarias. 
A introdução de ligantes hidráulicos nas argamassas, nomeadamente o cimento em 
substituição da cal, nos revestimentos de edifícios antigos, tem conduzido ao aparecimento 
de diversas patologias, provocadas por incompatibilidades físicas, químicas e mecânicas 
entre estas “novas” argamassas e as alvenarias, provocando a degradação quer dos 
revestimentos quer das alvenarias. 
O conhecimento das caraterísticas físicas, químicas e mecânicas das argamassas pré-
existentes é fundamental, para a formulação de novas argamassas a aplicar sobre suportes 
antigos, a fim de se garantir a compatibilidade entre a argamassa de reabilitação e os 
respetivos suportes. 
O objetivo deste projeto foi desenvolver vários tipos de argamassas de cal, para serem 
usadas no revestimento de alvenarias de edifícios antigos. 
Neste trabalho foram estudados quatro tipos de argamassas, com base em cal em pasta, cal 
aérea e cal hidráulica, com diferentes agregados (areia e pó de pedra) e diferentes curas 
(cura seca e cura húmida). São descritos os ensaios realizados e apresentados, analisados e 
comentados os resultados obtidos. 
De um modo geral, foi possível verificar a adequabilidade das argamassas estudadas. 
Comparando os resultados obtidos com outros referenciados, por diferentes autores e 
empresas de fabrico de argamassas, constata-se que a maioria desses resultados é coerente 
e consistente. 
 
Palavras-chave: Argamassas de cal, cura, revestimentos para edifícios antigos, ensaios 
laboratoriais, reabilitação de edifícios 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Plasters are important elements to masonry coatings, playing both protection and aesthetic 
roles. They are exposed to a countless amount of aggressive actions, which constitute the 
main causes of degradation, not only for plasters but also for the whole buildings over time. 
The use of lime, as a binder in masonry mortars in old buildings, dates back centuries ago, 
playing an important role in the conservation and durability of masonry. 
The introduction of hydraulic binders in mortars, in particular cement, replacing lime, in 
the old building coatings, has led to the appearance of several pathologies, caused by 
physical, chemistry and mechanical incompatibilities between these "new" mortars and 
masonry, causing degradation to both coatings and masonry. 
Knowledge of the physical, chemical and mechanical characteristics of existing mortars is 
fundamental for the formulation of mortars applied on old supports in order to ensure 
compatibility between the rehabilitation mortar and the pre-existent materials. 
The purpose of this project was to develop various types of lime mortars for masonry 
coatings of old buildings. 
In this work were studied four types of mortars, with different types of lime (lime paste, 
aerial lime and hydraulic lime, with different aggregates (sand and stone powder) and 
different types of cure (dry cure and wet cure). The tests performed are described and 
afterwards the obtained results are presented and analyzed. 
In a general way, with the results obtained in these assays it was possible to verify the 
suitability of the studied mortars. Comparing the obtained results with other referenced, by 
different authors and mortar manufacturing companies, it is verified that most of these 
results are coherent and consistent. 
 
 
 
 
 
 
Keywords: Lime mortars, curing, coatings for old buildings, laboratory assays, building 
rehabilitation
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
Finalizada mais uma etapa importante na minha vida académica, é essencial deixar alguns 
agradecimentos a pessoas que, direta ou indiretamente, fizeram com que fosse possível 
chegar ao fim deste trabalho. 
Quero agradecer á minha orientadora, a professora doutora Maria de Lurdes Belgas da Costa, 
pelo esforço, dedicação, pela sua capacidade científica e de incentivo, motivação e também 
pela disponibilidade demonstrada ao longo destes meses de trabalho, bem como ao longo do 
Mestrado de Reabilitação Urbana e Licenciatura de Engenharia Civil. 
Ao Engenheiro Pedro Costa pela total disponibilidade e grande apoio na realização dos 
ensaios. Pela sua amizade e por ter-me incentivado sempre, nos momentos mais difíceis. 
Também à professora doutora Ana Paula Machado pela sua disponibilidade e prontidão. 
Ao professor doutor Fernando Branco, do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade 
de Ciências e Tecnologia de Coimbra, pela possibilidade de realização e apoio na execução 
dos ensaios de resistência à flexão e compressão e por toda a disponibilidade manifestada. 
Gostaria também de agradecer ao Sr. Luís, da empresa Aldeias de Pedra - Construções 
Unipessoal, Lda. por ter disponibilizado a cal em pasta para a realização deste projeto. 
Aos meus colegas e amigos do curso de Mestrado de Reabilitação Urbana especialmente ao 
Tiago Mendes, Rui Barbeiro, Steven Brogegas, Johnny Neves, Lázaro Cardoso, Andreia 
Silva e Sandrina Varanda, pela sua amizade e apoio em todos os momentos. 
Agradeço também a todos os meus amigos dentro e fora do Politécnico, pela companhia nos 
momentos de estudo e não menos importante pelos momentos de convívio e diversão. 
Ao meu namorado, Luís Furtado, não só pelos conselhos diretos durante a realização do 
presente projeto, mas também pelo companheirismo, amizade e tolerância, bem como pela 
paciência dentro e fora da vida académica. 
O mais importante agradecimento é para a minha família, especialmente para os meus pais 
José e Guiomar, pelo exemplo de vida e confiança transmitidas, e pela paciência, e 
compreensão durante estes 6 anos do meu percurso académico. Também á minha irmã, 
Susana, ao meu cunhado, Alexandre e ao meu afilhado, Gonçalo, pelo constante apoio, boa 
disposição demonstrada durante todo o meu percurso. 
O meu muito obrigado a todos vós 
 
XI 
 
Índice Geral 
 
1. Introdução ................................................................................................................ 1 
 1.1. Enquadramento e Justificação do tema .......................................................... 1 
 1.2. Objetivos .......................................................................................................... 2 
 1.3. Estrutura do relatório ...................................................................................... 2 
2. Enquadramento Histórico da utilização da Cal ................................................... 3 
2.1. O uso da cal nas intervenções de reabilitação ................................................ 6 
2.1.1. Casos de Obra ................................................................................................ 10 
3. A Cal ....................................................................................................................... 13 
3.1. Introdução .....................................................................................................13 
3.2. Cal aérea ....................................................................................................... 14 
3.3. Cal Hidráulica ............................................................................................... 16 
3.4. Fabrico de cal ................................................................................................ 17 
4. Trabalho Experimental ......................................................................................... 21 
4.1. Caraterização dos materiais ......................................................................... 21 
4.1.1. Materiais utilizados ....................................................................................... 21 
4.2. Ensaios de caracterização dos constituintes das argamassas (Agregados e 
Ligantes) .................................................................................................................. 22 
4.2.1. Análise granulométrica .................................................................................. 22 
4.2.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente ................................................. 24 
4.2.3. Baridade ......................................................................................................... 28 
4.3. Composição das argamassas em estudo ....................................................... 29 
4.4. Produção das argamassas ............................................................................. 30 
4.4.1. Amassadura ................................................................................................... 30 
4.4.2. Preparação dos provetes prismáticos ............................................................. 31 
 
 
XII 
 
4.4.3. Preparação dos provetes sobre tijolo cerâmico.............................................. 33 
4.5. Condições de cura ......................................................................................... 34 
4.6. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado fresco ...................... 36 
4.6.1. Ensaio de espalhamento................................................................................. 36 
4.6.2. Ensaio de retenção de água ............................................................................ 37 
4.7. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado endurecido .............. 39 
4.7.1. Ensaio de determinação da resistência à flexão............................................. 39 
4.7.2. Ensaio de determinação da resistência à compressão .................................... 41 
4.7.3. Ensaio de Ultrassons ...................................................................................... 43 
4.7.4. Ensaio de determinação da profundidade de carbonatação ........................... 44 
4.7.5. Ensaio de absorção de água por capilaridade ................................................ 44 
4.7.6. Ensaio da determinação do teor de água após imersão durante 48h ............. 46 
4.7.7. Ensaio da avaliação da cinética de secagem .................................................. 48 
4.7.8. Ensaio de Porosidade ..................................................................................... 50 
4.7.9. Ensaio da Avaliação qualitativa da microestrutura das argamassas .............. 53 
4.8. Realização de ensaios de aplicação das argamassas em tijolos ................... 54 
4.8.1. Fendilhação das argamassas aplicadas .......................................................... 54 
4.8.2. Absorção de água sob baixa pressão (Tubos de Karsten) ............................. 54 
4.8.3. Ensaio de Ultrassons ...................................................................................... 57 
4.8.4. Ensaio de arrancamento por tração “Pull off” ............................................... 58 
5. Análise de Resultados ............................................................................................ 61 
5.1. Caracterização dos constituintes das argamassas -Agregados e Ligantes…..61 
5.1.1. Análise granulométrica .................................................................................. 61 
5.1.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente ................................................. 62 
5.1.3. Baridade ......................................................................................................... 63 
5.2. Caracterização das argamassas no estado fresco ........................................ 64 
 
XIII 
 
5.2.1. Ensaio de Espalhamento ................................................................................ 64 
5.2.2. Ensaio de Retenção de água .......................................................................... 64 
5.3. Caracterização das argamassas no estado endurecido ................................ 66 
5.3.1. Determinação da massa volúmica ................................................................. 66 
5.3.2. Ensaio de determinação da resistência à Flexão ............................................ 67 
5.3.3. Ensaio de determinação da resistência à Compressão ................................... 68 
5.3.4. Ensaio de Ultrassons ...................................................................................... 71 
5.3.5. Ensaio de determinação da profundidade de carbonatação ........................... 73 
5.3.6. Ensaio da absorção de água por capilaridade ................................................ 74 
5.3.7. Ensaio da determinação do teor de água após imersão durante 48h ............. 77 
5.3.8. Ensaio da avaliação cinética de secagem ...................................................... 78 
5.3.9. Ensaio de Porosidade ..................................................................................... 79 
5.3.10.Avaliação qualitativa da microestrutura das argamassas ............................. 81 
5.4. Análise dos resultados dos ensaios das argamassas aplicadas em tijolos ... 83 
5.4.1. Observação da fendilhação das argamassas aplicadas .................................. 83 
5.4.2. Absorção de água sob baixa pressão (tubos de Karsten) ............................... 85 
5.4.3. Ensaio de Ultrassons ...................................................................................... 86 
5.4.4. Ensaio de arrancamento por tração “Pull off” ............................................... 88 
6. Conclusões e desenvolvimentos futuros ............................................................... 91 
6.1. Conclusões ..................................................................................................... 91 
6.2. Desenvolvimentos futuros .............................................................................. 92 
7. Referências Bibliográficas .................................................................................... 93 
 7.1. Webgrafica ................................................................................................... 98 
8. Anexos ................................................................................................................... 101 
Anexo I – Boletim do ensaio da análise granulométrica (Areia e Pó de Pedra)............ 103 
Anexo II – Boletim do ensaio da massa volúmica (Areia e Pó de Pedra) ..................... 105 
 
 
XIV 
 
Anexo III – Boletim do ensaio da massa volúmica aparente (Cal Aérea e Cal Hidráulica)
 ....................................................................................................................................... 107 
Anexo IV – Boletim do ensaio da Baridade (Areia e Pó de Pedra)............................... 109 
Anexo V – Boletim do ensaio da Retenção de água ...................................................... 111 
Anexo VI – Boletim do ensaio da Resistência á flexão e compressão .......................... 113 
Anexo VII - Boletim do ensaio deUltrassons ............................................................... 115 
Anexo VIII – Imagens das superfícies de carbonatação................................................ 117 
Anexo IX - Boletim do ensaio da absorção de água por capilaridade ........................... 119 
Anexo X - Boletim do ensaio do teor de água após imersão durante 48h ..................... 121 
Anexo XI - Boletim do ensaio da avaliação cinética de secagem ................................. 123 
Anexo XII - Boletim do ensaio da porosidade .............................................................. 125 
Anexo XIII - Boletim do ensaio da absorção de água sob baixa pressão (tubos Karsten)
 ....................................................................................................................................... 127 
Anexo XIV - Boletim do ensaio de ultrassons .............................................................. 129 
Anexo XV - Boletim do ensaio de arrancamento por tração “Pull off” ........................ 131 
Anexo XVI – Fichas técnicas ........................................................................................ 133 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XV 
 
Índice Figuras 
Figura 1: a) Pirâmide de Quéops; b) Pirâmide de Quéfren (2600-2550 A.C) (Infoescola, 
S/DATA) (antigoegito, 2010) ................................................................................................ 3 
Figura 2: Grande Muralha da China (220 A.C a Séc. XV) (ArquiteturaHistorica, 2014) ... 4 
Figura 3: Via Ápia (350 A.C) (romecabs, 2012).................................................................. 4 
Figura 4: Coliseu de Roma (70-80 D.C) (ArquiteturaHistorica, 2014) ............................... 4 
Figura 5: Arco de Constantino (315 D.C) (slideshare, 2010) .............................................. 4 
Figura 6: Casa típica alentejana pintura de cal (deliciosoalentejo, 2011) ............................ 5 
Figura 7: Argamassas com cal ............................................................................................. 5 
Figura 8: Fornos de cal na Serra dos Candeeiros (Maduro, 2011) ....................................... 5 
Figura 9: Fábrica de Cimentos naturais em Maceira-Liz (Pascoal, 2011) ........................... 6 
Figura 10: Evolução das obras de reabilitação e de construção nova no total de obras 
concluídas (2010-2015) (SIOU, 2015) .................................................................................. 7 
Figura 11: Projeto de argamassas de restauro. (Torgal, et al.) ............................................. 9 
Figura 12: Antes e depois da Obra de Reabilitação do Convento do Carmo. (Secil-
Argamassas, 2016) .............................................................................................................. 10 
Figura 13: Obra do Castelo de Montemor-o-Novo: antes de depois (Secil-Argamassas, 
2016) .................................................................................................................................... 10 
Figura 14: Obra do Museu Machado Castro (Secil-Argamassas, 2016) ............................ 11 
Figura 15: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) ............................................... 11 
Figura 16: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) ............................................... 12 
Figura 17: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) ............................................... 12 
Figura 18: Classificação dos Ligantes (Algravio, 2010) .................................................... 14 
Figura 19: Ciclo da Cal (Maxical, 2012)............................................................................ 16 
Figura 20: Fornos artesanais (Américo, 2013) ................................................................... 18 
Figura 21: Forno horizontal a carvão (Oliveira, 2013) ...................................................... 18 
Figura 22: Esquematização do processo de fabrico da cal (Micro Lime, 2011) ................ 19 
Figura 23: Materiais utilizados na confeção das argamassas: a) Areia do rio; b) Pó de pedra; 
c) Cal em Pasta; d) Cal aérea; e) Cal hidráulica .................................................................. 22 
Figura 24: Esquartelamento da amostra ............................................................................. 23 
Figura 25: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm ....................................................... 23 
Figura 26: Coluna de peneiros ........................................................................................... 24 
 
 
XVI 
 
Figura 27: Pesagem de material retido de um peneiro ....................................................... 24 
Figura 28: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm ....................................................... 25 
Figura 29: Enchimento do picnómetro ............................................................................... 25 
Figura 30: Picnómetro em banho-maria ............................................................................. 26 
Figura 31: Secagem com ar morno .................................................................................... 26 
Figura 32: Aplicação do molde troncocónico .................................................................... 26 
Figura 33: Estado da superfície seca da amostra................................................................ 26 
Figura 34: Enchimento da tremonha .................................................................................. 27 
Figura 35: Tremonha cheia ................................................................................................ 27 
Figura 36: Medição da temperatura ................................................................................... 28 
Figura 37: Pesagem com recipiente com água e vidro ....................................................... 28 
Figura 38: Enchimento do provete ..................................................................................... 29 
Figura 39: Nivelamento da superfície ................................................................................ 29 
Figura 40: a) Misturadora; b) Adição de água; c) Mistura mecânica dos constituintes; d) 
Remoção do material que aderiu às paredes e fundo da cuba. ............................................ 31 
Figura 41: Molde metálico Prismático ............................................................................... 31 
Figura 42: a) Colocação do óleo descofrante; b) Máquina de compactação; c) Enchimento 
da primeira camada de argamassa; d) Enchimento da segunda camada de argamassa. ...... 32 
Figura 43: Nivelamento da superfície do molde ................................................................ 32 
Figura 44: Provete sujo e limpo ......................................................................................... 32 
Figura 45: Humedecimento do tijolo ................................................................................. 33 
Figura 46: Humedecimento da cofragem ........................................................................... 33 
Figura 47: Aplicação da argamassa .................................................................................... 34 
Figura 48: Nivelamento da superfície ................................................................................ 34 
Figura 49: Identificação do tipo de argamassa colocada sobre os tijolos .......................... 34 
Figura 50: Moldes na camara ............................................................................................. 35 
Figura 51: Moldes na câmara cobertos com plástico ......................................................... 35 
Figura 52: Moldes na condição de cura em laboratório .....................................................35 
Figura 53: Mesa de espalhamento ...................................................................................... 36 
Figura 54: Remoção do excesso ......................................................................................... 36 
Figura 55: Mesa de espalhamento ...................................................................................... 37 
Figura 56: Medição do espalhamento ................................................................................ 37 
 
XVII 
 
Figura 57: Pesagem do molde cerâmico vazio ................................................................... 38 
Figura 58: Pesagem do molde cerâmico cheio ................................................................... 38 
Figura 59: Colocação do peso de 2Kg ............................................................................... 38 
Figura 60: Equipamento para ensaio de flexão .................................................................. 40 
Figura 61: Provete no ensaio de flexão .............................................................................. 40 
Figura 62: Flexão em quatro pontos ................................................................................... 40 
Figura 63: Diagrama de Esforço Transverso e Momento Fletor ........................................ 41 
Figura 64: Equipamento com provete de compressão ....................................................... 42 
Figura 65: Provete no ensaio de compressão ..................................................................... 42 
Figura 66: a) Calibração do aparelho PUNDIT; b) Aparelho para o ensaio de Ultrassons; c) 
Colocação da massa de contacto nos todos do provete; d) Realização do ensaio. .............. 43 
Figura 67: a) Metades do ensaio de flexão; b) Ensaio de carbonatação; c) Fenolftaleína 
2.5%; d) Provetes com a fenolftaleína................................................................................. 44 
Figura 68: Provetes na caixa com fundo nivelado ............................................................. 45 
Figura 69: Marcação da altura da água .............................................................................. 45 
Figura 70: Pesagem do provete com massa de água absorvida.......................................... 45 
Figura 71: Medição da Franja ............................................................................................ 45 
Figura 72: 1º Pesagem do provete na estufa ...................................................................... 46 
Figura 73: Ultima pesagem do provete na estufa ............................................................... 46 
Figura 74: Introdução do provete a 45º .............................................................................. 47 
Figura 75: Todos os provetes a 45º .................................................................................... 47 
Figura 76:Limpeza do provete com pano húmido ............................................................. 47 
Figura 77: Pesagem do provete saturado ........................................................................... 47 
Figura 78: Colocação da resina Epóxi ............................................................................... 48 
Figura 79: Provetes com 2demãos de resina ...................................................................... 48 
Figura 80: Colocação dos provetes para imersão ............................................................... 49 
Figura 81: Imersão total dos provetes ................................................................................ 49 
Figura 82: Colocação da impermeabilização plástica ........................................................ 49 
Figura 83: Pesagem do conjunto ........................................................................................ 49 
Figura 84: Corte dos 6 provetes ......................................................................................... 50 
Figura 85: Os 6 provetes para o ensaio .............................................................................. 50 
Figura 86: Provetes no exsicador para arrefecer ................................................................ 51 
 
 
XVIII 
 
Figura 87: Pesagem do provete seco .................................................................................. 51 
Figura 88: Exsicador com bomba a vácuo ......................................................................... 51 
Figura 89: a) Imersão dos provetes; b) Exsicador sem tampa ........................................... 51 
Figura 90: Pesagem hidrostática ........................................................................................ 52 
Figura 91: Pesagem do provete saturado ........................................................................... 52 
Figura 92: Cortar as lamelas com esp.0,05cm ................................................................... 53 
Figura 93: Lamelas dos provetes ........................................................................................ 53 
Figura 94: Colagem da lamela à lâmina de vidro............................................................... 53 
Figura 95: Lâmina de vidro com lamela ............................................................................ 53 
Figura 96: Todos as lamelas ............................................................................................... 54 
Figura 97: Microscópio ótico ............................................................................................. 54 
Figura 98: Revestimento no tijolo ...................................................................................... 55 
Figura 99: Marcação do posicionamento dos tubos ........................................................... 55 
Figura 100: Tubos de Karsten ............................................................................................ 55 
Figura 101: Secagem do silicone ....................................................................................... 55 
Figura 102: Enchimento dos tubos de Karsten................................................................... 56 
Figura 103: Contagem do cronómetro ............................................................................... 56 
Figura 104: Ensaio realizado em todos os revestimentos .................................................. 56 
Figura 105: Calibração do equipamento ............................................................................ 57 
Figura 106: Marcação dos pontos de medição ................................................................... 57 
Figura 107: Massa se contato na argamassa....................................................................... 58 
Figura 108: Ensaio a decorrer ............................................................................................ 58 
Figura 109: Posicionamento das pastilhas ......................................................................... 59 
Figura 110: Cola para colagem pastilhas ........................................................................... 59 
Figura 111: Realização dos entalhes .................................................................................. 59 
Figura 112: Entalhes em todos os revestimentos ............................................................... 59 
Figura 113: Equipamento do ensaio de arrancamento ....................................................... 60 
Figura 114: Realização do ensaio....................................................................................... 60 
Figura 115: Rotura Coesiva pelo revestimento em todas as argamassas ........................... 60 
Figura 116: Curvas granulométricas dos agregados ..........................................................61 
Figura 117: Massa volúmica da areia e do pó de pedra ..................................................... 62 
Figura 118: Massa volúmica aparente da cal aérea e cal hidráulica .................................. 63 
 
XIX 
 
Figura 119: Baridade da areia e do pó de pedra ................................................................. 63 
Figura 120: Espalhamento das argamassas ........................................................................ 64 
Figura 121: Retenção de água das argamassas .................................................................. 65 
Figura 122: Relação entre retenção de água e espalhamento ............................................. 66 
Figura 123: Massa volúmica aparente das argamassas ...................................................... 67 
Figura 124: Resistência mecânica à flexão aos 28, 90 e 180 dias ...................................... 68 
Figura 125: Resistência à compressão aos 28, 90 e 180 dias ............................................. 69 
Figura 126: Relação entre resistência mecânica à compressão e resistência mecânica à 
flexão aos 28, 90 e 180 dia .................................................................................................. 70 
Figura 127: Resistência a compressão VS massa volúmica ............................................... 70 
Figura 128: Valor médio da Velocidade de Propagação dos ultrassons aos 90dias de idade
 ............................................................................................................................................. 71 
Figura 129: Relação entre ultrassons e Resistência à Compressão .................................... 72 
Figura 130: Relação entre a velocidade de ultrassons e a massa volúmica aparente ......... 72 
Figura 131: Carbonatação da argamassa ASPL 28, 90 e 180 dias ..................................... 73 
Figura 132: Carbonatação da argamassa ACL/HL 28, 90 e 180 dias ................................ 73 
Figura 133: Carbonatação da argamassa ACL/P.P 28, 90 e 180 dias ................................ 73 
Figura 134: Carbonatação da argamassa ASPL/P.P 28, 90 e 180 dias .............................. 73 
Figura 135: Valor médio do coeficiente de absorção capilar aos 90 dias de idade............ 75 
Figura 136: Valor médio da absorção de água por capilaridade aos 90 dias de idade ....... 76 
Figura 137: Valor médio da Percentagem de água absorvida ............................................ 76 
Figura 138: Valor médio do teor de água após imersão durante 48h ................................. 78 
Figura 139: Velocidade média de secagem ........................................................................ 78 
Figura 140: Teor de água média ......................................................................................... 79 
Figura 141: Valor médio da Porosidade aberta .................................................................. 80 
Figura 142: Relação entre Porosidade e Capilaridade ....................................................... 81 
Figura 143: Argamassa ASPL-L – 180 dias ...................................................................... 82 
Figura 144: Argamassa ASPL-C – 180 dias ...................................................................... 82 
Figura 145: Argamassa ACL/HL-L – 180 dias .................................................................. 82 
Figura 146: Argamassa ACL/HL-C – 180 dias .................................................................. 82 
Figura 147: Argamassa ACL/P.P-L – 180 dias .................................................................. 82 
Figura 148: Argamassa ACL/P.P-C – 180 dias ................................................................. 82 
 
 
XX 
 
Figura 149: Argamassa ASPL/P.P-L – 180 dias ................................................................ 82 
Figura 150: Argamassa ASPL/P.P-C – 180 dias ................................................................ 82 
Figura 151: Superfície revestida com a argamassa ASPL aos 28, 90 e 180 dias ............... 83 
Figura 152: Superfície revestida com a argamassa ACL/HL aos 28, 90 e 180 dias .......... 84 
Figura 153: Superfície revestida com argamassa ACL/PP aos 28, 90 e 180 dias .............. 84 
Figura 154: Superfície revestida com argamassa ASPL/PP aos 90 e 180 dias .................. 85 
Figura 155: Valor médio do Coeficiente de absorção de água da camada superficial aos 90 
dias de idade ........................................................................................................................ 86 
Figura 156: Tempo necessário para absorver 4cm (90dias) ............................................... 86 
Figura 157: Valor médio da Velocidade de propagação dos ultrassons na camada superficial 
aos 90dias de idade .............................................................................................................. 87 
Figura 158: Valor médio da Velocidade de propagação dos ultrassons (Camada de 
revestimento) e ultrassons (provetes) .................................................................................. 87 
Figura 159: Valor médio da Tensão de arrancamento na camada superficial aos 90dias de 
idade .................................................................................................................................... 88 
Figura 160: Relação entre a resistência á compressão e a resistência á tração .................. 89 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XXI 
 
Índice Quadros 
 
Quadro 1: Materiais utilizados na confeção das argamassas ............................................. 21 
Quadro 2: Constituição das argamassas em estudo ........................................................... 29 
Quadro 3:Constituição do traço em volume das argamassas ............................................. 30 
Quadro 4: Constituição do traço em massa das argamassas .............................................. 30 
Quadro 5: Identificação dos provetes para as diferentes condições de cura ...................... 35 
Quadro 6: Características geométricas dos agregados ....................................................... 61 
Quadro 7: Valores médios das massas volúmicas e massas volúmicas aparentes ............. 62 
Quadro 8: Valores médios das baridades dos agregados ................................................... 63 
Quadro 9: Consistência por espalhamento ......................................................................... 64 
Quadro 10: Retenção de água ............................................................................................ 65 
Quadro 11: Massa volúmica dos provetes ......................................................................... 66 
Quadro 12: Resistência mecânica à flexão em MPa .......................................................... 68 
Quadro 13: Resistência mecânica à compressão em MPa ................................................. 69 
Quadro 14: Velocidade de propagação de ultrassons ........................................................ 71 
Quadro 15: Ensaio de Absorção de Água por Capilaridade .............................................. 74 
Quadro 16: Evolução da franja capilar (mm)..................................................................... 75 
Quadro 17: Ensaio de Teor de água após imersão durante 48h ......................................... 77 
Quadro 18: Ensaio de Porosidade ...................................................................................... 80 
Quadro 19: Ensaio de Absorção de água sob baixa pressão (tubos de Karsten) ............... 85 
Quadro 20: Velocidade de propagação de ultrassons ........................................................87 
Quadro 21: Ensaio de Arrancamento ................................................................................. 88 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. Introdução 
1.1. Enquadramento e Justificação do tema 
Desde há alguns anos a preocupação com a reabilitação e conservação do património tem 
vindo a aumentar, não só para o património históricos como igrejas, conventos, palácios, 
mas também no que se refere aos edifícios comerciais, industriais e habitacionais. 
Nos edifícios os revestimentos exteriores são os primeiros elementos a mostrar mais 
degradação, devido às ações ambientais a que estão sujeitos, e é muito importante que os 
rebocos de substituição sejam compatíveis com os materiais já existentes no edifício, pois 
têm a função de proteção da estrutura. Estes rebocos devem ter boa durabilidade, não só pelo 
aspeto estético que dão às fachadas, mas para não se ter que intervir num curto espaço de 
tempo. 
Diversos estudos têm demonstrado que, as argamassas de cal, têm maior adequabilidade e 
compatibilidade para a execução de argamassas de revestimento, destinadas a edifícios 
antigos, devendo portanto ser usadas nas intervenções de reabilitação. 
Ao longo dos anos tem-se verificado que a cal foi o material mais utilizado nas argamassas, 
antes do Séc. XX, visto que neste século se generalizou o uso do cimento Portland em 
Portugal. 
Com o aparecimento do cimento houve técnicas construtivas e materiais tradicionais que 
deixaram de se utilizar, o que tem trazido consequências negativas para a reabilitação, pois 
é notório que o cimento é incompatível com os materiais das alvenarias utilizados até ao Séc. 
XX. Infelizmente hoje em dia ainda há intervenções de reabilitação onde se utilizam 
argamassas com cimento, sem atender às consequências para os edifícios, pois o cimento é 
um material muito rígido para ser utilizado em argamassas de reparação e/ou substituição. 
Já as argamassas de cal são mais deformáveis, logo conseguem acompanhar as deformações 
a o suporte possa estar sujeito e são menos suscetíveis ao desenvolvimento de sais. 
O presente estudo pretende contribuir para o aumento do conhecimento das argamassas de 
cal, quando aplicadas em rebocos de edifícios antigos, através da caracterização mecânica e 
física de diferentes argamassas. 
Confecionaram-se argamassas com cal aérea, cal hidráulica e cal em pasta, tendo-se optado 
por quatro composições de argamassas (cal em pasta e areia; cal aérea e cal hidráulica e 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
2 
 
areia; cal aérea e pó de pedra e areia e cal em pasta e pó de pedra e areia), submetidas a dois 
tipos de cura (cura seca e cura húmida) para estudar a influência do tipo de cal e do tipo de 
cura no desempenho das argamassas. 
1.2. Objetivos 
O objetivo deste projeto é formular e avaliar as propriedades de argamassas de cal que sejam 
adequadas para “rebocos” a utilizar na reabilitação de edifícios. 
As propriedades das argamassas estudadas, serão testadas e analisadas através de ensaios 
laboratoriais para verificar a sua adequabilidade a situações reais de obra e poder escolher a 
que cumpre os melhores requisitos específicos para obras de reabilitação. 
1.3. Estrutura do relatório 
O presente relatório de Projeto está estruturado em sete capítulos: 
O Capítulo 1 apresenta uma parte introdutória, onde se faz o enquadramento do tema, com 
a justificação da sua importância. Neste capítulo são apresentados os objetivos do trabalho 
e uma descrição da estrutura do projeto. 
No Capítulo 2 será efetuado o enquadramento histórico da utilização da cal, onde é referida 
a sua origem e a evolução do seu emprego ao longo dos anos. Será também descrito o uso 
da cal nas intervenções de reabilitação em Portugal, bem como apresentados alguns casos 
de obras onde se utilizaram argamassas e cal. 
No Capítulo 3 serão apresentados os diversos tipos de cais e descritos os tipos de cais 
utilizados na formulação das argamassas. Por fim faz-se a explicação do processo de fabrico 
da cal. 
O Capítulo 4 refere-se ao trabalho experimental, onde é feita a caracterização dos materiais 
(cal aérea, cal hidráulica, cal em pasta, areia e pó de pedra), são descritas todas as 
composições das argamassas desenvolvidas ao longo do projeto e por fim é feita a descrição 
de todos os ensaios a realizar, bem como as técnicas empregadas durante a execução dos 
mesmos. 
A análise dos resultados dos ensaios são apresentadas no Capítulo 5. 
Para o Capítulo 6 remetem-se as conclusões retiradas ao longo do trabalho desenvolvido e 
apresentam-se propostas para desenvolvimentos futuros. 
Todas as referências bibliográficas constam no Capítulo 7 e no último Capítulo serão 
colocados todos os anexos importantes, para uma melhor compreensão do projeto. 
 
3 
 
2. Enquadramento Histórico da utilização da Cal 
As primeiras argamassas surgiram por aglutinação de diversos elementos, de modo a que o 
Homem Primitivo pudesse suprir a necessidade de construir abrigos. Vários foram as 
transformações ocorridas ao longo do tempo, até que a invenção do fogo possibilitou o 
estudo do efeito do calor nos calcários e gessos, algo que evidenciou a melhoria substancial 
das suas propriedades. (Vinagre, 2015) 
A cal é dos ligantes mais antigos a ser utilizado na construção. As primeiras utilizações da 
cal ocorreram por volta 7500 A.C. na região correspondente à atual Jordânia onde a 
população fazia o “gesso”, através de cal e de calcário esmagado não aquecido, para poder 
forrar as paredes e lareiras das suas habitações. 
Uma das principais utilizações conhecidas da cal, data do período compreendido entre 2600 
e 2550 A.C., no revestimento das câmaras da Pirâmide de Quéops (Fig. 1 a) e nas juntas dos 
blocos de calcário e granito da Pirâmide de Quéfren no Egipto (Fig. 1 b). 
Figura 1: a) Pirâmide de Quéops; b) Pirâmide de Quéfren (2600-2550 A.C) (Infoescola, S/DATA) 
(antigoegito, 2010) 
 
Os Gregos utilizaram as argamassas de cal na execução de alvenarias. Inicialmente a cal foi 
misturada com a areia, mais tarde foi-lhe adicionada a pedra de Santorini, que é uma 
pozolana (composto rico em sílica), constituindo assim um ligante hidráulico que 
apresentava como principal característica o facto de ganhar presa debaixo de água 
(Margalha). 
A cal foi também utilizada na construção da grande muralha da China (Fig. 2), que teve 
início em 220 A.C., tendo sido finalizada no Séc. XV. 
Foram os Romanos os primeiros a utilizar a cal, com função geotécnica, com o propósito da 
secagem de terrenos e para servir de ligante de fixação das lajes de pedra às plataformas, 
a) b) 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
4 
 
onde se executavam as estradas, como por exemplo na estrada monumental da Via Ápia 
construída em 350 A.C (Fig. 3). (Coelho, et al., 2009) 
 
 
Os Romanos desenvolveram um vasto conhecimento sobre argamassas de cal e pozolanas. 
Até 79 D.C eram utilizadas pozolanas artificiais (testa e carbuncultus), mas com a erupção 
do vulcão Vesúvio, em que as cidades de Pompeia e Herculano ficaram cobertas de cinzas 
com cerca de 2 a 7 m de espessura, passaram a utilizar as cinzas naturais. Foi com estas 
argamassas que se realizaram as grandes construções romanas na Europa tais como o Coliseu 
de Roma (Fig. 4) e o Arco de Constantino (Fig. 5). 
 
 
Após da descoberta do cimento no séc. XX, a cal, que até à data era o ligante mais utilizado 
para todos os tipos de construção, passou a ser menos utilizada já que o cimento era um 
ligante que endurecia rapidamente, e era mais resistente, conseguindo-se, assim que as obras 
fossem construídas num prazo mais curto e tivessem melhor desempenhomecânico. 
A aplicação da cal na construção em Portugal teve início por volta do século VIII oriunda 
do período de ocupação muçulmana na zona sul de Portugal. Nesta época a sua utilização 
Figura 3: Via Ápia (350 A.C) (romecabs, 2012) 
 
Figura 4: Coliseu de Roma (70-80 D.C) 
(ArquiteturaHistorica, 2014) 
Figura 5: Arco de Constantino (315 D.C) 
(slideshare, 2010) 
Figura 2: Grande Muralha da China (220 A.C 
a Séc. XV) (ArquiteturaHistorica, 2014) 
 
 
5 
 
era sobretudo para a caiação das paredes de cor branca ou de outras cores pela adição de 
pigmentos (Fig. 6) e para a confeção de algumas argamassas (Fig. 7). 
 
 
Há registo que a primeira indústria artesanal da cal em Portugal existiu nos antigos Coutos 
de Alcobaça localizados na beira da Serra dos Candeeiros (Fig. 8), no século XVIII. 
Segundo os registos da contribuição industrial de 1881, Pataias era o único centro de 
produção de cal no concelho, com treze fornos em funcionamento. Esta localidade possui 
veios de pedra de excelente qualidade, matos com abundância nas terras e pinhal, fatores 
que não só justificam a instalação desta indústria, com explicam o seu desenvolvimento ao 
longo das primeiras três décadas no século XX. (Oliveira, 2010) 
 
 
Em 1891, em Maceira-Liz, iniciou-se o funcionamento de uma fábrica de cimentos naturais 
(Fig. 9) (cais hidráulicas), na mesma altura em que o engenheiro Castanheira das Neves, 
diretor de estudos e ensaios de materiais de construção do Ministério das Obras Públicas, 
publicava os primeiros estudos sistemáticos e com caracter cientifico dos aglomerados 
hidráulicos de fabrico nacional. A fábrica de cal hidráulica era propriedade da empresa 
cimentos da Maceira, Lda, fundada por João T. Guedes, que publicou em 1985 um curioso 
Figura 8: Fornos de cal na Serra dos Candeeiros (Maduro, 2011) 
Figura 7: Argamassas com cal Figura 6: Casa típica alentejana pintura de 
cal (deliciosoalentejo, 2011) 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
6 
 
texto dedicado ao estudo da fabricação de cimentos. Em 1918, a Direção - Geral dos Serviços 
Industriais concedeu-lhe o alvará para exploração e fabrico de Cal Hidráulica, que ficaria 
conhecida no mercado da Construção Civil com Cal Martingança. Em 1921, a empresa foi 
comprada por Serafim Alvarez y Rivera (1863-1935), que procedeu a modificações, 
melhorando, por exemplo, a bateria de fornos verticais, inspirada no sistema de cozedura de 
cimentos de presa lenta, do alemão Dietch. A Cal Hidráulica Martingança foi utilizada com 
êxito em trabalhos de hidráulica, nas décadas de 30 a 50, em obras de grande relevo, 
nomeadamente nos canais e no alteamento de hidroelétricas do Côa, Varosa, Unhais da 
Serra, Alto Alentejo, Rossim, e Serra da Estrela. Foi usada ainda no Instituto Superior 
Técnico, no Estádio Nacional (fundações, betões e alvenarias) e no Porto de Lisboa. 
(Pedra&Cal, 2001) 
 
 
Com inico da produção em fábrica os fornos artesanais foram desaparecendo ano após ano 
e em 1995 só funcionava um forno dos 33 que em 1933 estavam em atividade. As razões 
para o abandono dos fornos devem à falta de mão-de-obra necessária á instalação das 
indústrias cimenteira, vidreiras e cerâmicas na região, ao caráter artesanal que pouco ou nada 
se modernizou e à dureza das condições de trabalho. 
2.1. O uso da cal nas intervenções de reabilitação 
Em Portugal os principais problemas dos edifícios são a falta de obras de manutenção, de 
conservação e de intervenções de reabilitação. Estes problemas têm como consequência a 
degradação e o abandono do património edificado, quer habitacional quer do património 
histórico e cultural-b, são infelizmente uma realidade em todo o País. 
De acordo com o Instituto Nacional de Estatística em 2015 o número de edifícios licenciados 
para construção nova foi de 63,7%, tendo-se registado um ligeiro aumento face a 2014, que 
Figura 9: Fábrica de Cimentos naturais em Maceira-Liz (Pascoal, 2011) 
 
7 
 
representava 58,2% do total de obras de construção. Relativamente a obras de reabilitação, 
em 2015, em 33,4% de edifícios foram concluídas as obras de reabilitação, apesar de se 
verificar uma diminuição deste tipo de obras, comparativamente a anos anteriores (Fig. 10). 
A evolução das obras de reabilitação entre 2010 e 2015 registou sucessivos decréscimos, 
com exceção de 2012, em que se verificou um acréscimo aproximadamente de 6%. Em 2013 
assistiu-se a uma diminuição de 32,1%, correspondendo a um total de 4719 edifícios 
reabilitados. Esta tendência decrescente foi também evidenciada pelas construções novas, 
registando uma taxa de variação média anual -19,7% no período 2010-2015, e atingindo-se 
um total de 7308 edifícios concluídos em 2015 (-20% face a 2014). (SIOU, 2015) 
 
Figura 10: Evolução das obras de reabilitação e de construção nova no total de obras concluídas (2010-2015) 
(SIOU, 2015) 
 
Antes de se intervir na reabilitação de um edifício antigo, reveste-se de capital importância 
conhecer a sua história, constituição, características construtivas e o seu modelo de 
funcionamento, que naturalmente difere dos edifícios construídos após a massificação da 
construção em betão armado, a partir dos meados da década de 60 do século passado. Mais 
concretamente, para se realizar uma intervenção no revestimento de uma parede de um 
edifício antigo, é necessário conhecer as caraterísticas das alvenarias de suporte, as técnicas 
construtivas da época e os materiais utilizados na execução das argamassas que se utilizavam 
nestas construções. (Lino, 2013) 
Relativamente às argamassas utilizadas nos edifícios antigos geralmente eram argamassas 
que tinham cal aérea como ligante principal e elevada espessura, contribuindo assim para 
um melhor funcionamento das alvenarias. 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
8 
 
Os trabalhos de reabilitação de revestimentos em edifícios antigos devem ainda ser 
precedidos de uma análise da extensão da degradação e também do valor histórico ou 
artístico do edifício a reabilitar. Em casos de edifícios de valor histórico relevante, a primeira 
opção deve passar sempre pela conservação do revestimento antigo através de operações de 
manutenção e de consolidação. Caso o nível de degradação assim o obrigue poder-se-á 
proceder a uma operação de substituição parcial, sendo que a substituição total do 
revestimento será sempre a última operação a considerar. (Torgal, et al.) 
Na escolha da argamassa para a reabilitação/conservação de edifícios antigos tem que se ter 
em conta as características da alvenaria existente: Relativamente à argamassa estas devem 
apresentar permeabilidade ao vapor de água e deformabilidade semelhantes às do suporte, e 
não devem ter resistência superior ao suporte para evitar o desenvolvimento de tensões, que 
são transmitidas à alvenaria. 
Após a identificação da argamassa de revestimento original, no que respeita às suas 
características físicas e mecânicas, é importante reproduzir uma argamassa de 
reabilitação/restauro com as características semelhantes á da original e realizar-se uma 
análise de compatibilidade entre as duas. Alguns autores sugerem a metodologia apresentada 
na Figura 11. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11: Projeto de argamassas de restauro. (Torgal, et al.) 
1- Análise visual e documentação sobre o edifício 
2- Investigação sobre as propriedades da argamassa 
original 
3- Avaliação 
3.1- Projeto das argamassas 
3.1.1-Determinação das 
propriedades dos materiais 
3.1.2- Determinação das 
proporções da mistura 
3.2- Produção da 
argamassa de restauro 
3.2.1- Determinação das 
propriedades das 
argamassas 
3.2.2- Determinação da 
durabilidade das 
argamassas 
3.3- Comparação do 
desempenho das argamassas 
originais e de restauro 
4- Decisão 
Argamassa de reparação 
não adequada 
Argamassa de reparação 
adequada 
Metodologia para projeto de argamassa de restauro 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
10 
 
2.1.1. Casos de Obra 
Neste item serão apresentados alguns exemplos de obras, realizadas com argamassas de cal. 
Argamassas de Cal Hidráulica Natural - Secil 
São argamassas de reboco com fibras naturais à base de cal hidráulica natural para 
enchimento e regularização em sistemas de reabilitação de alvenarias antigas. (Secil-
Argamassas, 2016). Foram aplicadas na reabilitação das alvenarias do Convento do Carmo 
situado em Vendas Novas. 
 
 
 
Figura 12: Antes e depois da Obra de Reabilitação do Convento do Carmo. (Secil-Argamassas, 2016) 
O mesmo tipo de argamassa foi aplicada no Castelo de Montemor-o-Novo situado em 
Montemor-o-Novo, em 2012: 
 
 
Figura 13: Obra do Castelo de Montemor-o-Novo: antes de depois (Secil-Argamassas, 2016) 
 
11 
 
E ainda no Museu Machado Castro situado em Coimbra em 2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14: Obra do Museu Machado Castro (Secil-Argamassas, 2016) 
 
Na Igreja de Areias situado em Ferreira do Zêzere foi aplicado um reboco, constituído 
por um salpico de argamassa de cal hidráulica HL5 e areia grossa ao traço 1:3, camada de 
argamassa ao traço 1:0,5:1,5:0,5 corresponde a areia grossa, areia amarela, cal hidráulica 
HL5 e cal aérea hidratada. A argamassa para a camada de acabamento é constituída por areia 
fina, cal hidráulica e cal aérea em pasta ao traço 3:1:0,5. 
 
 
Figura 15: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) 
 
 
 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
12 
 
 
Figura 16: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) 
 
Figura 17: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
3. A Cal 
3.1. Introdução 
A cal é um ligante que resulta da cozedura de calcários, muito abundantes na natureza, sendo 
constituídos sobretudo por carbonato de cálcio (CaCO3). Associada aos calcários aparece 
sempre, em maior ou menor quantidade, a argila. Os calcários podem, então, ser muito puros 
ou conterem argila em maior quantidade que o carbonato de cálcio (marga calcária) ou em 
menor quantidade que o carbonato de cálcio (calcário margoso). 
 
 Calcário CaCO3≈ 100% 
 Calcário Margoso CaCO3+ argila (menos de 50%) 
 Marga Calcária CaCO3+ argila (mais de 50%) 
 
A cozedura destes tipos de calcários, vai dar origem a diferentes ligantes. A cozedura do 
calcário quase puro dá origem ao óxido de cálcio que constitui a cal aérea; a cozedura do 
calcário margoso dá origem às cais mais ou menos hidráulicas conforme o teor de argila e a 
cozedura da marga calcária dá origem ao cimento. (Coutinho, 2002) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CaCO3 OCa + CO2 
 Óxido de Cálcio 
 (Cal Viva) 
800/900ºC
 
Cozedura em forno 
CaCO3 + Argila Cal ± Hidráulica 
 (8-20%) 
1000ºC
 
CaCO3 com impurezas até 5% Cal viva Cal Aérea 
 (argila, etc.) 
850ºC 
CaCO3 + Argila Cimento Natural 
 (20-40%) 
1050-1300ºC
 
Equação 1 
Equação 2 
Equação 3 
Equação 4 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
14 
 
Nas argamassas ligante é o componente que tem a capacidade de ligar os outros materiais, 
quando se adiciona a água, formando uma pasta que, posteriormente faz presa e endurece, 
garantindo a coesão e a resistência mecânica das argamassas. 
O ligante é o constituinte que mais influencia as propriedades e o desempenho da argamassa. 
A Figura 18 esquematiza a classificação dos ligantes. Neste Projeto apenas serão abordadas 
a Cal Aérea e a Cal Hidráulica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 18: Classificação dos Ligantes (Algravio, 2010) 
3.2. Cal aérea 
De acordo com a norma NP EN 459-1 (2015) a cal é composta por óxidos ou hidróxidos de 
cálcio e óxidos ou hidróxidos de magnésio produzidos pela decomposição térmica 
(calcinação) de jazidas de carbonato de cálcio (p. ex., calcário, giz, conchas) ou jazidas de 
carbonato de cálcio e de magnésio (p. ex., calcário dolomítico, dolomite). (NP EN 459-1, 
2015) 
A cal aérea (CL) designa a cal que se combina e endurece com o dióxido de carbono presente 
no ar. Quando apropriadamente doseada com água, forma uma pasta que melhora a 
trabalhabilidade (valores de escoamento e da penetração) e a retenção da água das 
argamassas. A carbonatação dos hidratos em contato com o dióxido de carbono atmosférico 
forma o carbonato de cálcio que desenvolve resistência e contribui para a durabilidade das 
argamassas de cal. (NP EN 459-1, 2015) 
Ligante
Orgânico
Betuminosos Polímeros
Inorgânicos
Aéreos
Cal Aérea Gesso
Hidráulicos
Cal Hidráulica Cimento
 
15 
 
A cal aérea resulta da Calcinação (Equação 5) de rochas calcárias puras ou quase puras. As 
cais classificam-se em magras e gordas. As cais magras são de cor acinzentada e as gordas 
de cor branca. As cais gordas são provenientes dos calcários quase puros, com mais de 95% 
de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de carbonato de cálcio e magnésio [CaMg (CO3)2]. As 
cais magras provêm de calcários com teor de argila e outras impurezas entre 1% a 5%. 
 
 
A calcinação é obtida a temperaturas que rondam os 900ºC, em que o carbonato de cálcio da 
rocha se decompõe em dióxido de carbono, que é libertado para o ar, e óxido de cálcio (CaO), 
formando a Cal Viva. 
A cal aérea é produzida industrialmente em fornos verticais de alvenaria, com revestimento 
refratário. Em Portugal ainda existem alguns pequenos produtores artesanais. (Rodrigues, 
2004) 
Após a calcinação segue-se a fase da Hidratação ou Extinção (Equação 6) que consiste na 
mistura da cal viva (óxido de cálcio) com água, na qual resulta a cal apagada (hidróxido de 
cálcio [Ca(OH)2] A reação da cal viva com a água é exotérmica, podendo atingir 
temperaturas superiores a 100ºC. 
 
 
O procedimento de extinção da cal influencia a sua qualidade, por alterar o valor médio da 
dimensão das suas partículas. Uma extinção prolongada favorece o crescimento dos cristais 
de portlandite hidratados, aumentando a plasticidade de cal em pasta. 
Á medida que a pasta de cal é deixada em repouso, vai separar-se uma solução translúcida 
(água de cal) que fica sobre uma massa de cal em pasta espessa. A cal em pasta continua a 
sua maturação (a “engordar”), à medida que absorve fisicamente mais água, e deve 
permanecer sempre coberta por uma película de água para não contatar como CO2 do ar e 
não carbonatar. A água da cal é uma solução saturada de cal, que pode ser utilizada em 
argamassas, consolidação de materiais calcários ou pinturas. (Rodrigues, 2004) 
O processo de Endurecimento ou Carbonatação (Equação 7) acontece quando o hidróxido 
de cálcio fica em contato com o dióxido de carbono da atmosfera. Refere-se que o tempo de 
endurecimento ou carbonatação é influenciado pela temperatura, humidade relativa do 
ambiente, teor de água e concentração em CO2. Em relação às argamassas aplicadas em 
CaCO3 + Calor CaO + CO2 
 
Equação 1CaCO3 + Calor 
CaO + CO2 
CaO + H2O Ca(OH)2 + Calor 
 
Equação2CaO + H2O Ca(OH)2 + 
Calor 
Equação 5 
Equação 6 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
16 
 
obra, o tempo de endurecimento varia em função da permeabilidade ao vapor da camada e 
da espessura. 
 
 
Com estas três fases completa-se o ciclo da cal, representado na Figura 19: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19: Ciclo da Cal (Maxical, 2012) 
3.3. Cal Hidráulica 
De acordo com a norma NP EN 459-1 (2015) a cal hidráulica (HL) é um ligante constituído 
por cal e outros materiais como o cimento, escória granulada de alto-forno, cinzas volantes, 
fíler calcário e outros materiais adequados. Tem a propriedade de fazer presa e endurecer 
quando misturada com água. O dióxido de carbono do ar contribui também para o processo 
de endurecimento. (NP EN 459-1, 2015) 
A cal hidráulica (Equação 8) resulta de cozedura de calcários que contenham 8% a 20% de 
argilas a uma temperatura entre os 100ºC e os 1500ºC. É uma cal constituída por óxido de 
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 
 Equação 7 
 
17 
 
cálcio (CaO) que reage com a Sílica (SiO2) e com a alumina (Al2O3) da argila que, ao ficar 
hidratada, endurece na água ou no ar. 
𝐶𝑎𝐶𝑜3 + Argila Cal Hidráulica 
 
A preparação da cal hidráulica é feita em fornos, verificando-se em três fases distintas, à 
medida que a temperatura da cozedura aumenta: 
 Aos 500ºC – 700ºC  ocorre a desidratação da argila 
 Aos 850ºC – 900ºC  verifica-se a calcinação do calcário (CaCo3 
CaO + CO2) 
 Entre os 1000ºC – 1500ºC  dá-se a reação da sílica e da alumina da argila, com o 
óxido de cálcio, originando silicatos e aluminato de cálcio. 
 SiO2 + 2 CaO (SiO2.2 CaO) Silicato de Cálcio 
 
 Al2O3 + 3 CaO (Al2O3.3 CaO) Aluminato de Cálcio 
 
Verifica-se que, quanto maior for a temperatura menor é a quantidade de óxido de cálcio 
livre e maior é a quantidade de silicatos e aluminatos de cálcio, podendo-se então obter um 
produto semelhante ao que se obtém no fabrico do cimento. (Coelho, et al., 2009) 
Após a cozedura e saída do forno a cal não é só constituída por aluminatos e silicatos cálcio, 
mas também por uma percentagem de 3% a 10% de cal viva (cálcio livre), à qual deve ser 
adicionada apenas a quantidade de água necessária à sua hidratação, pois a água em excesso 
pode provocar a reação dando-se a presa. 
A cal retirada do forno deve ser extinta, não só com o fim de eliminar a cal viva mas, 
especialmente para provocar a pulverização de toda a cal hidráulica. É este facto que 
distingue a cal hidráulica do cimento portland: a finura da cal hidráulica é obtida por extinção 
da cal viva e não por moedura. (Coutinho, 2002) 
3.4. Fabrico de cal 
As cais aéreas e hidráulicas podem ser produzidas em dois tipos de fornos: forno vertical e 
forno horizontal. 
O forno vertical (Fig. 20) é composto por duas câmaras sobrepostas e as pedras calcárias são 
alimentadas por uma abertura junto à chaminé superior. O combustível é introduzido entre 
as duas câmaras onde é executada a combustão. Já o arrefecimento do material é feito na 
1000/1500ºC
 
 
Equação 
31000/1500º
C 
8 a 20%
 
 
8 a 20%
 
Equação 8 
Equação 9 
Equação 10 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
18 
 
câmara inferior, sendo o material calcinado retirado da câmara de arrefecimento, pelo lado 
inferior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 20: Fornos artesanais (Américo, 2013) 
 
O forno horizontal (Fig. 21) é constituído por um cilindro metálico revestido com material 
refratário, rodando inclinado e lentamente em trono do seu eixo. Na sua parte superior são 
colocadas as pedras de calcário e na parte inferior existe um maçarico de aquecimento, por 
onde é retirado o material calcinado. 
 
 Figura 21: Forno horizontal a carvão (Oliveira, 2013) 
 
19 
 
Na Figura 22 apresenta-se, esquematicamente, o processo de fabrico na cal: 
 
 
Figura 22: Esquematização do processo de fabrico da cal (Micro Lime, 2011) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recepção de matérias-primas
Recepção do combustivel sólido 
Ensilagem de matérias-primas
Enchimento da tremonha do combustivel
Doseamento e 
enchimento do skip
Forno
Aquecimento
Calcinação
Arrefecimento
Extração
Moagem e 
crivagem
Ensilagem da cal Expedição
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
4. Trabalho Experimental 
4.1. Caraterização dos materiais 
4.1.1. Materiais utilizados 
Para estudar a composição das argamassas começou-se por caraterizar todos os materiais 
necessários para a sua execução, nomeadamente os ligantes e os agregados. Os materiais 
utilizados constam no Quadro 1. 
Quadro 1: Materiais utilizados na confeção das argamassas 
Material utilizado 
Agregados Ligantes 
Areia Cal Aérea 
Pó de Pedra Cal Hidráulica 
 Cal em Pasta 
 
 Areia 
A areia utilizada teve origem na SEAT (Sociedade Extração Areia do Tejo) situada na 
Guerreira - Santa Cita, Santarém e foi disponibilizada pela empresa José Antunes & Filhos, 
Lda do Carvalhal - Sertã. 
Toda a areia foi previamente passada pelo peneiro com malha de 4mm, para garantir uma 
granulometria uniforme (Fig. 23 a). 
 
 Pó de Pedra 
Outro agregado utilizado na formulação das argamassas foi o pó de pedra, disponibilizado 
pela empresa MotaEngil, provindo da sua pedreira em Vale dos Ovos – Sabacheira. 
O pó de pedra foi, também, passado pelo peneiro com malha de 4mm (Fig. 23 b). 
 
 Cal em Pasta 
A cal em pasta, usada como um dos ligantes na formulação de duas argamassas, foi 
disponibilizada pela empresa Aldeias de Pedra Construções, Lda, de Vila de Rei (Fig. 23 c). 
 
 Cal Aérea 
A cal aérea foi disponibilizada pela Calcidrata de Alcanede – Santarém (Fig. 23 d). 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
22 
 
Esta cal está classificada como CL 90, sendo portanto uma cal com boa aderência aos 
materiais de suporte, baixo coeficiente de capilaridade, elevada durabilidade, 
condutibilidade térmica constante e permeável ao vapor de água. 
 
 Cal Hidráulica 
A cal hidráulica foi obtida na Cimpor (Fig. 23 e). Esta cal tem a classificação HL5, sendo 
portanto uma cal com grande plasticidade, forte aderência aos suportes, grande poder de 
retenção de água, fraca tendência para a fissuração, boa impermeabilidade e durabilidade. 
 
Figura 23: Materiais utilizados na confeção das argamassas: a) Areia do rio; b) Pó de pedra; c) Cal em 
Pasta; d) Cal aérea; e) Cal hidráulica 
 
4.2. Ensaios de caracterização dos constituintes das argamassas 
(Agregados e Ligantes) 
4.2.1. Análise granulométrica 
Para a determinação da composição das argamassas é fundamental conhecer a granulometria 
dos seus constituintes. 
O ensaio de determinação da granulometria consiste na divisão e separação, por meio de um 
conjunto de peneiros normalizados, de um material em diversas classes granulométricas, de 
granulometria decrescente. A dimensão das aberturas e o número de peneiros são 
 
23 
 
selecionados de acordo com a natureza da amostra e a exatidão requerida. (NP EN 933-1, 
2014) 
Para cada agregado (areia e pó de pedra), foram recolhidas três amostras representativas. 
A análise granulométrica foi realizada pelo método de peneiração manual, de acordo com a 
norma NP EN 933-1 (2014), em conformidade com os seguintes procedimentos. 
Colocou-se a amostralaboratorial numa estufa ventilada, a uma temperatura de 110±5ºC até 
ficar seca, passadas 24h de permanência da amostra na estufa, procedeu-se ao seu 
esquartelamento de acordo com a norma NP EN 932-2 (2002). Considerou-se que o melhor 
método para se conseguir uma pesagem mais aproximada dos 200g (amostra recomendada 
pela norma) é realizar a divisão em ¾ (Fig. 24). Com a divisão feita para as três amostras, 
pesou-se e registou-se valor 𝐌𝟏. 
Seguiu-se a lavagem do material, num peneiro de 0.063 mm (peneiro de lavagem), para que 
seja possível determinar a percentagem de finos (Fig. 25), após a lavagem das três amostras, 
colocaram-se os tabuleiros na estufa ventilada a 110 ± 5ºC para a areia secar até terem massa 
constante. 
 
 
Quando as três amostras ficaram secas e apresentaram massa constante, foi importante deixá-
las a arrefecer, até à temperatura ambiente. Quando secas pesam-se e registam-se as massas 
como 𝐌𝟐. 
 De seguida fez-se passar, cada uma das amostras, por uma sequência de peneiros com rede 
de malha quadrada com aberturas de 4mm, 2mm, 1mm, 0.5mm, 0.25mm 0.125mm 
0.063mm, respetivamente (Fig. 26). Todos os peneiros foram encaixados uns nos outros, por 
Figura 25: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm Figura 24: Esquartelamento da amostra 
 
 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
24 
 
Figura 27: Pesagem de material retido de 
um peneiro 
ordem decrescente de abertura, tendo-se colocado uma tampa e um fundo. Agitou-se 
manualmente e bem a coluna de peneiros, com movimentos oscilatórios de rotação. 
Após agitação da coluna de peneiros, retiraram-se os peneiros um a um, começando pelo 
peneiro com maior abertura (4mm). Agitou-se bem cada peneiro, sem forçar a passagem das 
partículas, embora houvesse necessidade, por vezes, de desobstruir a malha, com o auxílio 
de uma escova apropriada. Quando, após um minuto de peneiração, a massa do material 
retido em cada peneiro, não se alterar mais do que 1%, o ensaio termina, sendo registada a 
massa de cada peneiro (Fig. 27), bem como o material do fundo, P. 
Todos os valores, anteriormente referidos, foram anotados nos boletins de ensaio, que se 
apresentam no Anexo I. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Após a realização deste ensaio foram traçadas as respetivas curvas granulométricas, tendo-
se optado pela curva granulométrica média, de cada um dos agregados. 
Com a dimensão da abertura da malha dos peneiros (eixo das ordenadas), e com a 
percentagem cumulativa do material que passa em cada peneiro (eixo das abcissas) foi 
possível traçar a curva granulométrica de cada amostra. (Subcapítulo 5.1.1) 
A curva granulométrica é uma representação gráfica que facilita, de uma forma rápida, a 
interpretação da distribuição das partículas dos agregados. 
4.2.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente 
Para determinação da massa volúmica dos agregados (areia e pó de pedra) foi seguida a 
norma NP EN 1097-6 (2016). Esta norma descreve o método de referência para a 
Figura 26: Coluna de peneiros 
 
 
 
25 
 
determinação da massa volúmica e da absorção de água das partículas dos agregados 
correntes e dos agregados leves. Define-se como Massa Volúmica (𝜌𝑎) a razão obtida entre, 
massa de uma amostra de agregado seca em estufa, e o volume que ocupa quando imersa em 
água, incluindo o volume de quaisquer vazios internos fechados, mas excluindo o volume 
de água de quaisquer vazios acessíveis pela água. (NP EN 1097-6, 2016) 
Para a determinação da massa volúmica aparente dos ligantes (cal aérea e cal hidráulica) foi 
utilizada a norma NP EN 459-2 (2011). Para a realização do ensaio foram recolhidas três 
amostras representativas dos agregados e dos ligantes, para assim se poder obter um valor 
médio mais fidedigno. 
A determinação da massa volúmica dos agregados iniciou-se com a secagem da amostra 
laboratorial, em estufa ventilada a 110±5ºC. Após a sua secagem fez-se o esquartelamento 
de acordo com a norma NP EN 932-2 (2002), para obtenção de uma amostra que se aproxime 
das 300g (recomendação da norma NP EN 1097-6 2016). 
Realizou-se depois a lavagem, no peneiro 0.063 e em água corrente, das três amostras, para 
remover as partículas mais finas (Fig. 28). 
De seguida colocaram-se as amostras nos picnómetros com água a uma temperatura de 22 ± 
3ºC, encheram-se os picnómetros e retirou-se o ar ocluído, rodando e agitando 
cuidadosamente o picnómetro e colocando-o numa posição inclinada (Fig. 29). 
 
 
 
Colocaram-se os três picnómetros em banho-maria, na câmara de saturação durante 24 ± 
0.5h (Fig. 30) ao fim do tempo recomendado removeu-se o ar ocluído, adicionou-se água 
aos picnómetros até transbordarem. Os picnómetros foram então limpos pelo lado exterior e 
foram registadas as suas massas, 𝐌𝟐 e a temperatura da água. 
Figura 29: Enchimento do picnómetro 
 
Figura 28: Lavagem da amostra no peneiro 
0.063mm 
 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
26 
 
Figura 32: Aplicação do molde troncocónico 
 
Decantaram-se os picnómetros para um tabuleiro, espalhando a amostra saturada numa 
camada uniforme. Com um secador de ar morno evaporou-se a humidade superficial, 
remexendo sempre a amostra para uma secagem mais homogénea (Fig. 31). Quando as 
partículas não se aderiam umas às outras e a humidade superficial não era visível deixou-se 
arrefecer a amostra. 
 
 
Na base de um tabuleiro colocou-se o molde troncocónico e encheu-se livremente com a 
massa da amostra seca. Aplicou-se o pilão 25 vezes, na abertura superior do molde 
troncocónico, deixando-o cair sob ação do seu peso próprio (Fig. 32). Retirou-se 
cuidadosamente o molde e avaliou-se o estado da superfície da amostra para ver se está com 
a superfície seca conforme o anexo F da norma NP EN 1097-6 (2016) (Fig. 33). 
 
 
 
 
 
Figura 31: Secagem com ar morno Figura 30: Picnómetro em banho-maria 
Figura 33: Estado da superfície seca da amostra 
 
 
27 
 
Encheram-se os picnómetros de água, colocaram-se as tampas, limparam-se e registaram-se 
os pesos, 𝐌𝟑, e as temperaturas de ensaio. A diferença dos valores da temperatura da água 
dentro dos picnómetros durante as pesagens de 𝐌𝟐 e 𝐌𝟑 não devem exceder 2ºC. 
Por fim registou-se a massa das amostras saturadas com a superfície seca, 𝐌𝟏, e colocaram-
se as amostras na estufa ventilada a 110 ± 5ºC até massa constante. Deixou-se arrefecer e 
registaram-se os pesos, 𝐌𝟒. 
Para a determinação da massa volúmica aparente dos ligantes foi necessário, numa 
primeira etapa, colocar previamente as amostras laboratoriais na estufa ventilada a 110 ± 
5ºC para que ficassem secas e com massa constante. 
Com a ajuda de uma colher de pedreiro verteu-se uma quantidade suficiente de cal para a 
tremonha, de forma que a cal acima do bordo se disponha segundo o seu ângulo de atrito 
natural. (Fig. 34). 
Quando a tremonha ficou cheia, abriu-se a tampa pressionado a alavanca de fecho, retirou-
se a tremonha vazia e rasourou-se, com ajuda de uma colher de pedreiro, a cal que ficou 
acima dos bordos do recipiente. Pesou-se a massa do recipiente com a cal e registou-se (Fig. 
35). 
Deve-se ter em atenção que a diferença de peso entre as três amostras, não pode ser superior 
a 10g. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Todos os valores anteriormente referidos foram registados e anotados nos boletins de ensaio 
que constam no Anexo II e Anexo III. 
Figura 35: Tremonha cheia 
 
Figura 34: Enchimento da tremonha 
 
Análise Comparativa de Argamassas de Cal 
 
 
28 
 
4.2.3. Baridade 
A determinação da baridade dos agregados foi realizada