Aula 4_MAC-E4

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Materiais de Construção Civil
Aula 4: Aglomerante: Cimento 
Portland
Profª. Drª. Ana Paula Moreno Trigo
Prof. Me. Domício Moreira da Silva Júnior
CAPÍTULO 4- AGLOMERANTES
4.1- Introdução
Aglomerante é o material ativo, ligante, em geral pulverulento, cuja
principal função é formar uma pasta que promove a união entre os grãos do
agregado. São utilizados na obtenção das argamassas e concretos, na forma
da própria pasta e também na confecção de natas.
As pastas são, portanto, misturas de aglomerante com água. São
pouco usadas devido aos efeitos secundários causados pela retração. Podem
ser utilizadas nos rejuntamentos de azulejos e ladrilhos.
As natas são pastas preparadas com excesso de água. As natas de cal
são utilizadas em pintura e as de cimento são usadas sobre argamassas para
obtenção de superfícies lisas.
AGLOMERANTES
Os aglomerantes são classificados como:
ü Poliméricos: são os aglomerantes que tem reação devido a
polimerização de uma matriz.
ü Aéreos: são os aglomerantes que endurecem pela ação química
do CO2 no ar, como por exemplo a cal aérea.
ü Hidráulicos: são aglomerantes que endurecem pela ação
exclusiva de água como por exemplo o cal hidráulico e o cimento
Portland. Este fenômeno recebe o nome de hidratação.
AGLOMERANTES
Nosso foco
4.2- Conceito de pega
Pega é a perda de fluidez da pasta. Ao se adicionar 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.
Simplificando bastante este conceito, pega nada mais é do que
o endurecimento da pasta em função das reações químicas de
hidratação.
AGLOMERANTES
ü Início de pega: é o período inicial de solidificação da pasta. 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 (reações exotérmicas).
ü Fim de pega: é quando a pasta se solidifica completamente, não
significando, entretanto, que ela tenha adquirido toda sua
resistência, o que ocorre somente após um longo período de
tempo. Para os concretos produzidos com os cimentos usuais, o
tempo médio para obtenção da máxima resistência é de 28 dias,
muito embora, passados os 28 dias ele ainda continue ganhando
resistência, mas de forma bastante lenta.
AGLOMERANTES
A determinação dos tempos de início de e de fim de pega do
aglomerante é importante, pois através deles pode-se ter ideia do
tempo disponível para trabalhar, transportar, lançar e adensar
argamassas e concretos, regá-los para execução da cura, bem como
transitar sobre as peças prontas.
4.3- Tipos de aglomerantes
Estudaremos neste primeiro momento:
ü Cimento Portland;
ü Cal;
ü Gesso.
AGLOMERANTES
2
Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland - ABCP
(http://www.abcp.org.br)
Cimento Portland
O cimento Portland é um pó fino com propriedades 
aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob 
ação da água.
Depois de endurecido, mesmo que seja novamente 
submetido à ação da água, o cimento Portland não se 
decompõe mais.
Breve histórico do cimento
Portland (Segundo Battagin)
A palavra CIMENTO é originada do latim CAEMENTU, que 
designava na velha Roma espécie de pedra natural de 
rochedos e não esquadrejada.
A origem do cimento remonta há cerca de 4.500 anos. Os 
imponentes monumentos do Egito antigo já utilizavam uma 
liga constituída por uma mistura de gesso calcinado.
As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o 
Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem 
vulcânica da ilha grega de Santorino ou das proximidades da 
cidade italiana de Pozzuoli, que possuíam propriedades de 
endurecimento sob a ação da água.
O grande passo no desenvolvimento do cimento foi dado em 
1756 pelo inglês John Smeaton, que conseguiu obter um 
produto de alta resistência por meio de calcinação de calcários 
moles e argilosos.
Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes aos 
de Smeaton, pela mistura de componentes argilosos e 
calcários. Ele é considerado o inventor do cimento artificial.
Breve histórico do cimento
Portland (Segundo Battagin)
Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou 
conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as 
num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após 
secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas 
construções. A mistura não se dissolvia em água e foi 
patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de 
cimento Portland.
O material, conhecido dos antigos egípcios, ganhou o nome 
atual no século XIX graças à semelhança com as rochas da 
ilha britânica de Portland.
Breve histórico do cimento
Portland (Segundo Battagin)
Breve histórico do cimento
Portland (Segundo Battagin)
Recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de 
durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica 
de Portland.
Leitura complementar:
Experiência brasileira na história do cimento Portland
(http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-
cimento/historia/uma-breve-historia-do-cimento-
portland#.U0vhGvldWoM)
Breve histórico do cimento
Portland (Segundo Battagin)
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Isso possibilitou adicionar a escória de alto-forno à
moagem do clínquer com gesso, e obter um cimento que 
apresenta melhoria de algumas propriedades, como maior
durabilidade e maior resistência final.
Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias 
orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos 
de argilas queimadas em elevadas temperaturas (550oC a 
900oC) e derivados da queima de carvão mineral nas usinas 
termelétricas, entre outros.
Composição
Também passam a apresentar a propriedade de ligante 
hidráulico em presença de outro material. O clínquer é 
justamente um desses materiais, pois no processo de 
hidratação libera hidróxido de cálcio (cal) que reage com a 
pozolana.
Outros materiais pozolânicos têm sido estudados, tais como 
as cinzas resultantes da queima de cascas de arroz e a sílica 
ativa, um pó finíssimo que sai das chaminés das fundições 
de ferro-silício.
Composição
Os materiais carbonáticos são rochas moídas, que 
apresentam carbonato de cálcio em sua constituição tais 
como o próprio calcário.
Tal adição serve também para tornar os concretos e as 
argamassas mais trabalháveis, porque os grãos ou 
partículas desses materiais moídos têm dimensões 
adequadas para se alojar entre os grãos ou partículas dos 
demais componentes do cimento, funcionando como um 
verdadeiro lubrificante.
Quando presentes no cimento são conhecidos como fíler
calcário.
Composição
5
6
AGLOMERANTES
Jazida a céu aberto Jazida subterrânea
7
AGLOMERANTES
Matérias primas
AGLOMERANTES
Desmonte de rochas calcárias com auxílio de explosivos
AGLOMERANTES
Transporte dos materiais
AGLOMERANTES
Calcário antes de ser britado
AGLOMERANTES
Na britagem, o calcário é reduzido a 
dimensões adequadas ao processamento industrial
AGLOMERANTES
Moagem do calcário
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AGLOMERANTES
Mistura da farinha crua (calcário + argila)
AGLOMERANTES
Moinhos de rolo
Forno de clinquerização
Moinho de bola
AGLOMERANTES
Clínquer Interior do forno
AGLOMERANTES
Resfriador de grelhas
1450oC 80oC
RESFRIADOR INDUSTRIAL
AGLOMERANTES
Clínquer Portland
AGLOMERANTES
+ + =
+ =
COMPOSIÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
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AGLOMERANTES
Silos de Estocagem do cimento
AGLOMERANTES
Ensacamento e transporte a granel
ADIÇÕES NO CIMENTO PORTLAND
Conforme o tipo do cimento, poderão ser acrescentados no
processo de moagem, outros materiais, diferentes dosapresentados
anteriormente, conhecidos por “ADIÇÕES”, que melhoram algumas
qualidades do cimento. Estas adições podem ser, por exemplo,
escória de alto forno, materiais pozolânicos e fíler.
AGLOMERANTES
ü Escória de alto forno:
As escórias de alto-forno são obtidas durante a produção
de ferro-gusa nas indústrias siderúrgicas e se assemelham aos
grãos d e areia.
AGLOMERANTES
A adição da escória de alto forno ao cimento melhora algumas
propriedades, tais como maior durabilidade e maior resistência final.
Contudo, as reações de hidratação das escórias são tão lentas
que limitariam sua aplicação prática se agentes ativadores, químicos e
físicos, não acelerassem o processo de hidratação.
A cal liberada durante a hidratação do clínquer é o principal
ativador químico da escória quando esta é adicionada ao cimento, ao
passo que a ativação física é conseguida pelo aumento da finura quando
a escória é moída separada ou conjuntamente com o clínquer.
AGLOMERANTES
ü Materiais pozolânicos (NBR 11.172)
São materiais silicosos ou sílico-aluminosos que possuem pouca
ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, quando finamente moídos
e na presença de água, formando compostos com propriedades
hidráulicas.
AGLOMERANTES
10
A pozolana é a cinza resultante da combustão do carvão mineral
utilizado em usinas termoelétricas.
A adição de pozolana propicia ao cimento maior resistência a
meios agressivos como esgotos, água do mar, solos sulfurosos e a
agregados reativos.
Diminui também o calor de hidratação, permeabilidade,
segregação de agregados e proporciona maior trabalhabilidade e
estabilidade de volume, tornando o cimento pozolânico adequado a
aplicações que exijam baixo calor de hidratação.
AGLOMERANTES
ü Fíler Calcário:
É um material, derivado de rochas calcárias/basálticas,
finamente moído, com aproximadamente a mesma finura do cimento
Portland, que devido as suas propriedades físicas, melhora algumas
propriedades do concreto, tais como trabalhabilidade, densidade,
permeabilidade, capilaridade e tendência à fissuração
AGLOMERANTES
CP II-Z ou CP IV
Clínquer
Gesso
+
CP II-E ou CP III
+
CP II-F 
CP I ou CP V
Filer
Escória
Pozolana
AGLOMERANTES
RAZÕES PARA O USO DAS ADIÇÕES
ü Técnicas
Melhoria de propriedades específicas
ü Econômicas
Diminuição do consumo energético e preservação das jazidas
ü Ecológicas
Aproveitamento de resíduos poluidores na fabricação do
clínquer.
AGLOMERANTES
USO DE ADIÇÕES : RAZÕES TÉCNICAS
Aumento da impermeabilidade
Diminuição da porosidade capilar
Maior resistência a sulfatos
Redução do calor de hidratação
Inibição da reação álcali-agregado
AGLOMERANTES
MAIOR DURABILIDADEMAIOR DURABILIDADE
INFORMAÇÕES CONSTANTES NA EMBALAGEM DO CIMENTO
AGLOMERANTES
Frente
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INFORMAÇÕES CONSTANTES NA EMBALAGEM DO CIMENTO
AGLOMERANTES
Verso
TIPOS DE CIMENTO E NORMALIZAÇÃO
1991
20091982 CPC, AF e POZ CP I, CP II, CPIII, CP IV e CP V
AGLOMERANTES
Tipos de cimento
O mercado nacional dispõe de 8 tipos, que atendem com 
igual desempenho aos mais variados tipos de obras.
O cimento Portland comum (CP I) é referência, por suas 
características e propriedades.
Esses tipos se diferenciam de acordo com a proporção de 
clínquer e sulfatos de cálcio, material carbonático e de 
adições, tais como escórias, pozolanas e calcário, 
acrescentadas no processo de moagem.
Podem diferir também em função de propriedades 
intrínsecas, como alta resistência inicial, a cor branca, etc.
Classes de 
Resistências
São definidos por 
suas classes para 
efeito de verificação 
de conformidade de 
resistência conforme 
tabela
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Teores das Adições
Cada tipo de cimento apresenta faixa de valores para 
os teores das respectivas adições.
Normas específicas: www.abnt.org.br
Especificações dos cimentos
Descrição dos tipos de Cimento Portland:
- Cimento Portland Comum e Composto (CP I e CP II)
O primeiro cimento portland lançado no mercado brasileiro foi o
conhecido CP, correspondendo atualmente ao CP I, um tipo de cimento
portland comum sem quaisquer adições além do gesso (utilizado como
retardador da pega).
AGLOMERANTES
Ele acabou sendo considerado na maioria das aplicações usuais
como termo de referência para comparação com as características e
propriedades dos tipos de cimento posteriormente aparecidos.
Foi a partir do amplo domínio científico e tecnológico sobre o
Cimento Portland comum que se pôde desenvolver outros tipos de
cimento, com o objetivo inicial de atender a casos especiais.
A partir dos bons resultados dessas conquistas, surgiu no
mercado brasileiro, em 1991, um novo tipo de cimento, o cimento
portland composto, cuja composição é intermediária entre os CP comuns
e os CP com adições (alto-forno e pozolânico), estes últimos já
disponíveis há algumas décadas. A tabela a seguir apresenta a
composição dos CP comuns e compostos.
AGLOMERANTES
AGLOMERANTES
Composição dos cimentos portland comuns e compostos
Atualmente os CP compostos são os mais encontrados no
mercado, aproximadamente 75% da produção brasileira; são utilizados
na maioria das aplicações usuais, veja o quadro de consumos a seguir:
AGLOMERANTES
Consumo dos diferentes tipos de cimento
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- Cimento Portland de Alto Forno e Pozolânicos (CP III e CP IV)
A adição de escória e materiais pozolânicos modifica a
microestrutura do concreto, diminuindo a permeabilidade, a
difusibilidade iônica e a porosidade capilar, aumentando a estabilidade e
a durabilidade do concreto.
AGLOMERANTES
CP III (adição de escória de alto forno) CP IV (adição de pozolanas)
Tais fatores repercutem diretamente no comportamento do
concreto, melhorando seu desempenho ante a ação de sulfatos e da
reação álcali-agregado.
Outras propriedades são também alteradas, incluindo a
diminuição do calor de hidratação, o aumento da resistência à
compressão em idades avançadas, a melhor trabalhabilidade e outros.
Dado o fato de que as escórias de alto-forno e os materiais
pozolânicos terem menor velocidade de hidratação em relação ao
clínquer, os cimentos com estas adições podem apresentar, em igualdade
de condições, menor desenvolvimento inicial de resistência.
AGLOMERANTES
Entretanto, na prática, verifica-se que as resistências
efetivamente alcançadas em todas as idades superam os limites mínimos
estabelecidos pelas normas técnicas da ABNT, que especificam os valores
necessários às aplicações mais usuais
A tabela a seguir apresenta a composição desses tipos de cimento
normalizados no Brasil.
AGLOMERANTES
- Cimento Portland ARI (Alta Resistência Inicial) – CP V
O cimento portland d e alta resistência inicial (CP V-ARI) embora
contemplado pela ABNT como norma separada do cimento portland
comum, é na verdade um tipo particular deste, que tem a peculiaridade
de atingir elevadas resistências já nos primeiros dias da aplicação.
AGLOMERANTES
CP V ARI Comum CP V ARI RS
O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela
utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do
clínquer, bem como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao
reagir com a água, ele adquira elevadas resistências, com maior
velocidade.
A tabela a seguir apresenta a composição desse tipo de cimento:
AGLOMERANTES
ESPECIFICAÇÕES NORMATIVAS - RESUMO
Cimento 
Portland Sigla Classe
Clinquer 
+
Gesso
Escória (E) Pozolana (Z) Filer (F)
Comum
CP I
25
32
40
100 % 0
CP I-S
25
32
40
99-95 1-5
Composto
CP II-E
25
32
40
94-56 6-34 0 0-10
CP II-Z
25
32
40
94-76 0 6-14 0-10
CP II-F
25
32
40
94-90 0 0 6-10
AGLOMERANTES
14
CONTINUAÇÃO…
Cimento 
Portland Sigla Classe
Clinquer
+
Gesso
Escória 
(E) Pozolana (Z) Fíler (F)
Alto Forno CP III
25
32
40
65-25 35-700 0-5
Pozolânico CP IV
25
32
85-45 0 15-50 0-5
ARI CP V --- 100-95 0 0 0-5
AGLOMERANTES
A figura abaixo apresenta a evolução média de resistência à
compressão dos distintos tipos de cimento portland (fonte: ABCP, 1996)
AGLOMERANTES
As curvas apresentadas, podem ser resumidas na tabela abaixo (Moniz-IME):
AGLOMERANTES
Cimentos Portland Especiais:
- Cimento Portland Resistêntes aos Sulfatos (CP RS)
Têm a propriedade de oferecer resistência aos meios agressivos
sulfatados, tais como os encontrados nas redes de esgotos de águas
servidas ou industriais, na água do mar e em alguns tipos de solos.
De acordo com a norma NBR 5737, quaisquer um dos cinco tipos
básicos (CP I, CP II, CP lII, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados
resistentes aos sulfatos, desde que obedeçam a pelo menos uma das
seguintes condições:
AGLOMERANTES
ü teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições
carbonáticas (filer) de, no máximo, 8% e 5% em massa,
respectivamente.
ü cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de
escória granulada de alto-forno, em massa.
ü cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de
material pozolânico, em massa.
ü cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa
duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.
AGLOMERANTES
Exemplo de material/obra utilizando cimento do tipo RS
a) Fábrica de tubos RP Tubos (Ribeirão Preto)
b) Emissário final – ETE Votuporanga
AGLOMERANTES
(a) (b)
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- Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
O aumento da temperatura no interior de grandes estruturas de
concreto devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento
pode levar ao aparecimento de fissuras de origem térmica, que podem
ser evitadas se forem usados cimentos com taxas lentas de evolução de
calor, os chamados cimentos portland d e baixo calor d e hidratação.
AGLOMERANTES AGLOMERANTES
Grandes concretagens como de usinas hidrelétricas exigem controle do calor de 
hidratação, para evitar fissuras térmicas.
- Cimento Portland Branco
O cimento portland branco é um tipo de cimento que se
diferencia dos demais pela coloração. A cor branca é conseguida a partir
de matérias primas com baixos teores de óxidos de ferro e manganês e
por condições especiais durante a fabricação, especialmente com relação
ao resfriamento e à moagem do produto.
AGLOMERANTES
Exemplo de aplicação do cimento portland branco estrutural
AGLOMERANTES
No Brasil o cimento portland branco é regulamentado pela norma
NBR 12989, sendo classificado em dois subtipos: CPB estrutural e cimento
CPB não estrutural, cujas composições são mostradas na tabela abaixo:
AGLOMERANTES
O CPB estrutural é aplicado em concretos brancos para fins
arquitetônicos, possuindo as classes de resistência 25, 32 e 40,
similares às dos outros tipos de cimento.
Já o cimento portland branco não estrutural não tem
indicação de classe e é aplicado, por exemplo, no rejuntamento de
azulejos e na fabricação de ladrilhos, isto é, em aplicações não
estruturais, sendo esse aspecto ressaltado na sacaria para evitar uso
indevido por parte do consumidor.
AGLOMERANTES
16
- Cimento para Poços Petrolíferos
Constitui um tipo de cimento portland de aplicação bastante
específica, qual seja a cimentação de poços petrolíferos.
O consumo desse tipo de cimento é pouco expressivo quando
comparado ao dos outros tipos de cimentos normalizados no País.
O cimento para poços petrolíferos (CPP) é regulamentado pela
NBR 9831 e na sua composição não se observam outros componentes
além do clínquer e do gesso para retardar o tempo de pega.
AGLOMERANTES
No processo de fabricação do cimento para poços petrolíferos são
tomadas precauções para garantir que o produto conserve as
propriedades reológicas (plasticidade) necessárias nas condições de
pressão e temperatura elevadas presentes a grandes profundidades,
durante a aplicação nos poços petrolíferos.
ü INFLUÊNCIA DOS TIPOS DE CIMENTO NAS ARGAMASSAS E
CONCRETOS
A tabela a seguir demonstra, de forma simplificada, como os
diversos tipos de cimento agem sobre as argamassas e concretos de
função estrutural com eles constituídos.
AGLOMERANTES
Influência dos tipos de cimento
nas argamassas e concretos (ABCP, 2002)
AGLOMERANTES
As influências assinaladas na tabela anterior são relativas,
podendo-se ampliar ou reduzir o seu efeito sobre as argamassas e
concretos, através do aumento e diminuição da quantidade de seus
componentes, sobretudo a água e o cimento.
As características dos demais componentes também podem
alterar a dimensão dessas influências. Pode-se, ainda, usar aditivos
químicos para reduzir certas influências ou aumentar o efeito de outras,
quando desejado.
Tudo isso leva a conclusão de que é necessário estudar a
dosagem ideal dos componentes das argamassas e concreto a partir do
tipo de cimento escolhido.
AGLOMERANTES
PRESCRIÇÕES FÍSICO-MECÂNICAS (ensaios de caracterização)
T
ip
o 
de
 c
im
en
to
 P
or
tla
nd 
C
la
ss
e 
F inura Tem pos de pega (h) 
Expansibilidade 
 (m m ) 
Resistência à com pressão 
(MPa) 
R
es
íd
uo
 p
en
ei
ra 
 7
5 
mm
 
 (%
) 
Á
re
a 
es
pe
cí
fic
a 
(m
2 /
kg
) 
In
íc
io 
F
im
 
A
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io 
A
 q
ue
nt
e 
1 
di
a 
3 
di
as
 
7 
di
as
 
28
di
as
 
CPI 
CPI-S 
25 
32 
40 
£ 12,0 
£ 10,0 
³ 240 
³ 260 
³ 280 
³ 1 £ 10 £ 5 £ 5 -- 
³ 8 
³ 10 
³ 15 
³ 15 
³ 20 
³ 25 
³ 25 
³ 32 
³ 40 
CPII-E 
CPII-Z 
CPII-F 
25 
32 
40 
£ 12,0 
£ 10,0 
³ 240 
³ 260 
³ 280 
³ 1 £ 10 £ 5 £ 5 -- 
³ 8 
³ 10 
³ 15 
³ 15 
³ 20 
³ 25 
³ 25 
³ 32 
³ 40 
CPIII 
25 
32 
40 
£ 8,0 -- ³ 1 £ 12 £ 5 £ 5 -- 
³ 8 
³ 10 
³ 12 
³ 15 
³ 20 
³ 23 
³ 25 
³ 32 
³ 40 
CPIV 25 32 £ 8,0 -- ³ 1 £ 12 £ 5 £ 5 -- 
³ 8 
³ 10 
³ 15 
³ 20 
³ 25 
³ 32 
CPV-ARI £ 6,0 ³ 300 ³ 1 £10 £ 5 £ 5 ³ 14 ³ 24 ³ 34 -- 
AGLOMERANTES
Indicação para aplicação dos diferentes tipos de cimento portland
AGLOMERANTES
17
Continuação...
AGLOMERANTES AGLOMERANTES
EMBALAGEM E ARMAZENAMENTO DO CIMENTO:
O cimento Portland é embalado em sacos de papel kraft, com 50
kg. No caso de grandes obras, e dispondo-se de silos para
armazenamento, pode ser fornecido a granel.
Quando fornecido em sacos, as embalagens são de marcação
padronizada, contendo a marca, o fabricante, o tipo e a classe, conforme
vimos anteriormente.
Considerando que o cimento é um produto perecível, alguns
cuidados são necessários para o armazenamento do cimento na obra,
tais como:
AGLOMERANTES
ü abrigar da umidade - o cimento não deve, antes de ser usado, entrar
em contato com a água ou com a umidade, pois caso isto aconteça,
empedrará. Devemos reservar um local para construção de um
barracão coberto, e com estrados de madeira, para isolar o contato dos
sacos com o solo;
ü não formar grandes pilhas - a pressão dos sacos superiores sobre os
inferiores diminuem o módulo de finura do cimento. Recomenda-se
não fazer pilhas com mais de 10 sacos.
ü não estocar por muito tempo - o cimento deve ser estocado por um
período máximo de sessenta dias, embora seu “prazo de validade” seja
de 90 dias a partir da fabricação, mesmo assim tomando-se as
precauções acima.
AGLOMERANTES
Recomendações para armazenamento do cimento:
AGLOMERANTES
FUNÇÕES DA ÁGUA DE AMASSAMENTO:
ü Hidratar os grãos dos cimento;
ü Homogeneização da mistura;
ü Garantir a trabalhabilidade.
§ A quantidade de água necessária à hidratação completa do cimento é de, 
aproximadamente, 40% do total de sua massa
§ A água utilizada na mistura deve ser isenta de impurezas.
AGLOMERANTES18
ENSAIOS DE PEGA
O ensaio para avaliação do tempo de pega é prescrito
conforme a NBR 11581, utilizando o “Aparelho de Vicat”.
Os elementos principais deste aparelho são: uma sonda de
aproximadamente 10 mm de diâmetro (Sonda de Tetmajer), e uma
agulha de 1mm² de seção plana (Agulha de Vicat).
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
A- Suporte
B- Haste móvel (300g)
C- Sonda Tetmajer
D- Agulha de Vicat
E- Parafuso controlador
F- Indicador ajustável
G- Molde troncocônico
H- Placa de vidro
Desenho esquemático do Aparelho de Vicat (Fonte NBR 11581)
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
Aparelho de Vicat
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
Aparelho de Vicat
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
A sonda e a agulha estão integradas pela haste que pode ser
posicionada no aparelho conforme for a análise de interesse.
Como é necessário uma padronização nos ensaios, é preparada,
conforme a NBR 11580, uma mistura chamada de “Pasta de consistência
normal”, formada pelo cimento a ser ensaiado e a água.
Esta mistura é feita por tentativa e erro e é obtida quando a sonda
penetra até uma profundidade 6,00mm do fundo do molde, este valor é lido
pela escala graduado disposta no aparelho.
Por sugestão, pode-se adotar para “chute inicial” a quantidade de
água como sendo 40 % em relação à massa seca do cimento.
A obtenção da pasta de consistência normal é feita utilizando a
Sonda Tetmajer.
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
A mistura utilizada para encontrar a pasta de consistência normal
não pode ser utilizada novamente para se determinar os tempos de início e
fim de pega.
Após encontrada a pasta de consistência normal, substitui-se a
sonda Tetmajer pela agulha de Vicat e tem início o ensaio de pega.
A temperatura ambiente para a realização dos ensaios deve estar de
acordo com os valores estabelecidos pelas normas, normalmente próximo a
22 °C, e a umidade do ambiente ser maior do que 50%.
O início de pega é reconhecido quando a agulha de Vicat estaciona à
aproximadamente 4,00 ( ±1) mm do fundo, e o fim da pega, quando a sonda
estaciona a aproximadamente 39,5 mm do fundo (praticamente não penetra
mais).
CIMENTO PORTLAND - ENSAIOS
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ENSAIOS DE FINURA
Conforme a NBR 11579, o ensaio de finura pode ser realizado
por peneiramento, através da peneira com abertura de malha de
0,075mm, verificando-se a porcentagem de cimento retida nesta
peneira. (máx. 15% CP I a IV e 6% CP V)
A finura é definida pela porcentagem retida de cimento na
peneira.
Outra maneira de se avaliar a finura do cimento, prescrita
conforme a NBR 7224, é através do aparelho de Blaine.
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Resíduo em peneira
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ENSAIOS DE MASSA ESPECÍFICA DO CIMENTO
Primeiro, o que é massa específica?
A massa específica informa-nos se a substância de que é feito
um corpo é mais, ou menos compacta:
- Corpos que possuem muita massa num pequeno volume, como os
de ouro e de platina, apresentam grande densidade.
- Corpos que possuem pequena massa num grande volume, como os
de cortiça e os gasosos em geral, apresentam pequena densidade.
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Por definição, a densidade de um corpo é o quociente entre a
massa e o volume delimitado pela sua superfície externa.
Calcula-se através da equação:
sendo:
A sua unidade no sistema internacional é o quilograma por
metro cúbico: kg/m³.
r: massa específica
M: massa do material
V: volume do material
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Massa específica aparente (Massa Unitária)
O volume considerado não desconta os espaços vazios entre os
grãos preenchidos com ar ou água ou óleos minerais.
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- É bastante utilizada para transformação do traço de massa em volume;
- Também utilizado para conferência de estoque (no caso de cimento à
granel)
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Massa específica real (Massa Absoluta)
A ideia do cálculo da massa absoluta é a mesma da massa unitária,
ou seja, massa por unidade de volume.
A diferença básica entre elas é que, como dissemos, a massa unitária
não desconta os vazios entre os grãos de cimento, já a massa absoluta,
considera-se o volume sólido ou absoluto, ou seja, todos os espaços vazios
são descontados.
Para avaliar a densidade real e aparente deve-se seguir a norma NBR
6474.
A densidade absoluta ou real do cimento Portland é usualmente
considerada como 3,15 kg/l, embora, na verdade, possa variar para valores
ligeiramente inferiores.
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A utilidade do conhecimento desse valor se encontra nos
cálculos de consumo do produto nas misturas geralmente feitas com
base nos volumes específicos dos constituintes.
Nas compactações usuais de armazenamento e manuseio do
produto, a massa unitária do mesmo é da ordem de 1,5 kg/l.
Estes conceitos são de importante fixação, pois serão bastante
utilizados no momento do cálculo da dosagem dos produtos à base de
cimento.
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ENSAIOS DE COMPRESSÃO
Os ensaios de resistência à compressão com cimento Portland são
definidos pela NBR 7215.
É preparada a “argamassa de consistência normal”, com a utilização
da “areia de consistência normal” (refere-se a quantidade de areia).
São avaliadas normalmente a resistência dos corpos de prova
cilíndricos de aproximadamente 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura,
para as idades de 1 dia, 3 dias, 7 dias, 28 dias, e 91 dias, e o número de
amostras para cada caso é definida em quatro.
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Os moldes são cheios cuidadosamente em quatro camadas, com
adensamento em cada caso por meio de um soquete de aproximadamente
25 mm de diâmetro, e, no final, é regularizada a superfície de modo a se
tornar plana, com auxílio de uma régua.
A cura dos corpos de prova é feita da seguinte maneira:
a) Cura inicial;
- Colocar sobre cada um dos moldes placas de vidro, de modo a proteger os
topos;
- Levar todos os moldes com suas respectivas placas à câmara úmida;
- Deixá-los desta forma por um período de 20 a 24h
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b) Cura final;
- Desformar os corpos de prova;
- Identifique-os melhor (marque-os com giz de cera em sua superfície
lateral);
- Imergir todos os corpos de prova, separados entre si, em um tanque com
água parada e saturada com cal, localizado dentro da câmara úmida;
- Deverão permanecer ali até o instante de seus rompimentos.
Após a cura executada, os corpos de prova são levados à prensa,
onde são submetidos à compressão até a sua ruptura.
A resistência à compressão é dada pela média dos quatro corpos de
prova rompidos.
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Moldagem do CP Acabamento do topo do CP
Cura do CP Ensaio do CP à compressão
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CÂMARA ÚMIDA PRENSA PARA ENSAIO DE COMPRESSÃO
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ASPECTOS IMPORTANTES
a) Finura
O grau de finura é um requisito para todo tipo de aglomerante.
Um corpo reduzido a partículas minúsculas possui uma propriedade
peculiar, que é a de ter elevada “superfície específica” em função da sua
finura.
A superfície específica representa relação entre a área ocupada
pelas partículas e seu volume, e representa o quanto este corpo tem de
exposição de área com o meio.
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Imagine um exemplo.
O que é mais fácil de aquecer, um elefante ou um monte de cupins
que ocupe o mesmo volume do elefante?
Com o aumento da superfície específica, se torna maior a interação
de um material com o meio e, no caso dos cimentos, o processo de
hidratação será acelerado.
Assim, quanto mais fino for o cimento sua interação com a água será
maior nas reações de hidratação, facilitando o seu endurecimento e
consequente ganho de resistência.
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b ) Quando começa o endurecimento d o cimento?
Esta preocupação se justifica pelo fato de que, quando fabricamos o
concreto ou a argamassa, devemos ter umtempo mínimo, antes do
endurecimento, para que estes sejam transportados e aplicados, sem que
tenham perdido suas propriedades.
O fenômeno mais importante sob este aspecto é a pega.
A partir do contato com a água, as reações de hidratação tem início e
algumas modificações podem ser percebidas no cimento, como a alteração da
temperatura.
A plasticidade do material é diminuída, e se torna já impróprio para o
manuseio. O concreto já deve estar lançado nas formas e em repouso.
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c ) E se adicionarmos água n o concreto para voltar a plasticidade?
Este procedimento não é recomendável, pois o concreto que já
estava em processo de cristalização será prejudicado irreversivelmente, e,
além disso, como veremos posteriormente, a quantidade de água a ser
adicionada na mistura é definida de modo a se garantir não só as condições
de manuseio, como a resistência requerida pelo concreto no seu
desempenho.
A quantidade de água na mistura tanto do cimento quanto da
argamassa tem um impacto direto em todas as propriedades destes no
estado fresco e no estado endurecido.
Por isso, devemos ser prudentes quanto a adição de água “extra” à
mistura, sob pena de comprometer o desempenho do concreto e da
argamassa. Realmente vale a pena adicionar mais água?
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d ) Qual é o tempo médio d e início e fim d e pega d o cimento?
O tempo de início pega do cimento Portland não deve ser inferior a 1
hora após a hidratação, e o processo completo, ou seja, fim de pega, demora
aproximadamente de 4 a 10 horas, dependendo do tipo de cimento.
O tempo de pega depende da finura do cimento, da quantidade de
água adicionada, da temperatura ambiente, da composição do cimento, e da
presença de aditivos retardadores de pega.
Quando o material se apresentar duro o suficiente para não ser
deformado sob ação de água ou jatos de água, deve-se iniciar o processo de
“cura”.
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e ) Por que se deve “jogar” água n o concreto, após a pega e início d o
endurecimento (processo d a “cura”)?
Isto se deve ao fato de que os materiais de granulometria fina são
susceptíveis à retração por perda prematura da água de amassamento.
A água que não participa das reações químicas deve sair pela
evaporação e secagem normal do material.
Considerando também que a temperatura do material se eleva
devido ao processo de hidratação, alguns cuidados devem ser tomados para
que a perda d’água não seja acentuada, minimizando as retrações.
Uma das formas de controle é lançar água no concreto após
endurecido, e outra, é evitar de se fazer a concretagens em dias muito
quentes, mas ainda assim é necessário se proceder a “cura”.
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A retração do concreto depende basicamente da finura e composição
do cimento, da quantidade de água adicionada, da temperatura e da umidade
do ambiente.
Os cimentos de alta resistência inicial apresentam maior tendência para
a retração, devido ao maior calor de hidratação liberado e por serem mais finos
que os demais.
Outra preocupação em relação a perda prematura de água do
amassamento no concreto/argamassas é o fato de que, algumas vezes a água
que sobra no interior da mistura não é suficiente para hidratação completa do
cimento, e após endurecido temos um material com aspecto de “esfarelado”, o
que prejudica todas as suas propriedades requeridas após o endurecimento.
Por isso, a “cura” é um processo fundamental para se obter um produto
final com as qualidades desejadas.
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f) Como devemos fazer a “cura” d o concreto?
Listaremos agora algumas formas de se fazer a cura no concreto:
- Jogar água constantemente com mangueira ou regador;
- Umedecer os restos de sacos de cimento e mantê-los sobre as peças
concretadas ajuda conservar a umidade;
- No caso de lajes e pisos, podemos lançar uma camada de pó de serra e
deixá-la umedecida, facilitando a manutenção da umidade;
- Criar barreiras que favoreçam o “empoçamento” da água sobre a peça
concretada, garantindo uma grande umidade.
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