[02] Aglomerantes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
Setor de Tecnologia 
Departamento de Construção Civil 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
AGLOMERANTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
José Marques Filho 
José de Almendra Freitas Jr. 
Marienne M. Maron da Costa 
2006 
 
1. DEFINIÇÕES
 
AGLOMERANTES são produtos capazes de provocar a aderência dos materiais 
que entram na composição das alvenarias, revestimentos e concreto (pedras, 
tijolos, agregados, estruturas de concreto). 
 
São geralmente pulverulentos (quando necessitam de moagem para serem 
reduzidos a pó muito fino são denominados como cimentos). Quando misturados 
intimamente com a água, formam uma pasta, a qual endurece, geralmente, devido 
a reações químicas e às vezes por simples secagem. 
 
Em geral, formam uma solução coloidal que endurece. 
 
 
Quanto ao modo de endurecer da sua pasta: os aglomerantes podem ser: 
 
a) Quimicamente inertes: quando endurecem por simples secagem. Ex: 
argilas, betumes. 
 
b) Quimicamente ativos: quando endurecem devido a reações químicas. 
Os aglomerantes quimicamente ativos podem ser: 
 
1) aéreos, que necessitam da presença do ar para endurecer; 
 
2) hidráulicos: que não necessitam da presença do ar para seu 
endurecimento. Podem ser subdivididos em: 
 
- Hidráulicos simples; 
- Hidráulicos compostos; 
- Hidráulicos mistos; 
- Hidráulicos com adições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. CLASSIFICAÇÃO
 
A seguir será apresentada, de modo sucinto, a classificação dos aglomerantes 
mais conhecidos seguida das principais características e empregos: 
 
 
2.1. AGLOMERANTES AÉREOS: 
 
São os aglomerantes que, depois de endurecidos, não resistem bem quando 
empregados imersos na água. Devem ser usados em aplicações em que há, 
praticamente, apenas contato com o ar. 
 
O endurecimento dos aglomerantes aéreos nem sempre se dá pela ação exclusiva 
da água (hidratação) como veremos nos exemplos a seguir 
 
- Cal aérea: endurece pela ação do gás carbônico (CO2) do 
ar, na presença de água; 
 
- Gesso: endurece pela ação exclusiva da água; 
 
- Magnésia de Sorel (cimento Sorel): endurece pela ação do 
cloreto de magnésio sobre a magnésia. 
 
 
2.2. AGLOMERANTES HIDRÁULICOS: 
 
São os aglomerantes que, depois de endurecidos, resistem bem quando 
empregados dentro da água. 
 
O endurecimento dos aglomerantes hidráulicos se dá por ação exclusiva da água 
(reação de hidratação). 
 
Os aglomerantes hidráulicos podem ser subdivididos em: simples, compostos, 
mistos, e com adições. 
 
 
2.2.1. AGLOMERANTES HIDRÁULICOS SIMPLES: 
 
São aqueles constituídos de um único produto, não tendo mistura, posterior a seu 
cozimento, de substâncias aglomerantes, podendo ter adição somente de 
substâncias capazes de regularizar a pega ou facilitar a moagem ou ativar o seu 
endurecimento. 
 
Exemplos: cimento Portland, cimento aluminoso, cal hidráulica. 
 
 
 
2.2.2. AGLOMERANTES HIDRÁULiCOS COMPOSTOS: 
 
São os aglomerantes constituídos de misturas de um aglomerante simples, (como 
cimento Portland ou cal aérea) com subprodutos industriais (escória de alto forno); 
ou misturas de um aglomerante simples com produtos naturais de baixo custo 
(pozolana). 
 
Exemplos: 
 
- cal pozolânica (mistura de cal com pozolana) 
 
- cimento pozolânico (CP IV) (mistura de cimento com pozolana) 
 
- cal metalúrgica (mistura de cal e menos de 70% de escória 
de alto-forno) 
 
- escória com cal (mistura de cal e mais de 70% de escória de 
alto forno) 
 
- cimento metalúrgico (CP III) (escória + cimento Portland) 
 
- cimento metalúrgico-sulfatado (cimento Portland + Sulfato), 
 
 
2.2.3. AGLOMERANTES HIDRÁULICOS MISTOS: 
 
São aglomerantes constituídos pela mistura de dois aglomerantes simples. Não 
tem sido produzidos e empregados no Brasil. O seu emprego é muito difundido na 
França, onde há principal mente dois tipos deste aglomerante: 
 
- O cimento misto comum que é constituído pela mistura do cimento Portland 
ou do cimento Natural com um subproduto de fabricação da cal hidráulica 
que moído é denominado “cimento de grappiers”. 
 
- O “cimento misto” constituído pela mistura de cimento Portland com o 
cimento aluminoso (ou com cimento metalúrgico). Este tipo de cimento 
misto tem sido empregado inclusive no metrõ de Paris por ter pega muito 
rápida. 
 
 
2.2.4. AGLOMERANTES HIDRÁULICOS COM ADICÕES: 
 
São aglomerantes hidráulicos simples aos quais são feitas adições de 
substâncias, em teores superiores aos limites especificados, para modificar-lhes 
certas características. 
 
Estas adições são constituídas, geralmente, de materiais inertes que provocam 
modificações de certas características do aglomerante hidráulico simples 
empregado, com possibilidade de alterar propriedades de tal maneira a: 
 
a) Diminuição: da permeabilidade ou do calor de hidratação ou da retração ou 
do preço. 
b) Aumento: da resistência a agentes agressivos, ou da plasticidade e 
trabalhabílidade das argamassas ou da resistência a baixas temperaturas. 
c) Dar coloração especial. 
 
No Brasil, os exemplo destes aglomerantes são os “rebocos’ (comercialmente 
denominados: “Reboquite”, “Quartzolite”, “Isocreto”, etc.) que são empregados em 
argamassas ou materiais de revestimentos. Estes produtos são, em geral, 
constituídos de: cal hidratada, cimento Portland comum ou branco, com adições 
de areia, pó de pedra, mica e pigmentos. 
 
Os chamados “cimentos coloridos”, aglomerantes formados com adições de 
pigmentos coloridos ao cimento Portland comum ou ao cimento Portland branco, 
formam outro exemplo de aglomerante hidráulico com adições. 
 
Existe a possibilidade de adição de aditivos ao cimento como incorporadores de 
ar, plastificantes e retardadores ou aceleradores de pega (fase inicial do 
endurecimento). 
 
No mundo existe uma variedade muito grande destes aglomerantes, podendo ser 
destacado: 
 
- Na França: Os exemplos de aglomerantes com adições mais usuais são: o 
ciment amaigri que nos Estados Unidos chama-se de Sand Cement 
(cimento Portland + minerais inertes adicionados por medida de economia) 
empregado para argamassas em alvenarias. Outro exemplo é o Cement à 
Maconner, que nos Estados Unidos denomina-se Masonry Cement 
(constituído de Cimento Natural ou de Cimento Portland + pozolanas ou 
escórias de alto forno ou cal hidratada + materiais inertes como argila 
coloidal, calcário pulverizado, talco, gesso, estearatos de cálcio ou 
alumínio) que é empregado em obras de alvenaria produzindo argamassas 
mais plásticas, com maior poder de retenção de água, a qual não é 
absorvida pelos tijolos, diminuindo assim o efeito da retração, tendo, ainda, 
maior aderência e impermeabilidade. 
 
- Nos Estados Unidos: além do Sand Cement, do Masonry Cement, há ainda 
o cement air entraining (no Brasil denominado “cimento com agente 
aerador”) que é constituído de cimento Portland com adição de resina de 
Vinsol (Darex). O concreto feito com este tipo de aglomerante denomina-se 
concreto com ar incorporado, também empregado no Brasil, formam nas 
argamassas e concretos, diminutas numerosas e isoladas bolhas de ar, 
(entre 2 a 6%), oferecendo neste concreto grande resistência à ação de 
águas agressivas, menor permeabilidade, menor densidade e boa 
trabalhabilidade. 
 
 
2.3. CLASSIFICAÇÃO DOS AGLOMERANTES SEGUNDO O TEMPO DE INÍCIO 
DE PEGA: 
 
Chama-se de pega ao período inicial de solidificação pasta. 
 
Chama-se de início de pega o momento em que a pasta começa a endurecer, 
perdendo parte de sua plasticidade. 
 
Chama-se de fim de pega o momento em que a pasta se solidifica completamente, 
perdendo toda a sua plasticidade. 
 
O fim da pega não indica ter a pasta já adquirido a sua resistência máxima, já que 
a pega é apenas o início dafase do endurecimento que pode durar anos, 
conforme sejam as condições de conservação. Assim por exemplo, a pasta de 
cimento Portland tem fim de pega (solidificação) em 4 ou 6 horas após seu contato 
com a água, mas o seu endurecimento prossegue na seguinte proporção média 
para os cimentos brasileiros: 
 
- a resistência aos 90 dias de idade é 20% maior que a 28 dias; 
- a resistência a 1 ano de idade é 10% maior do que a 90 dias. 
 
Quando do estudo dos aglomerantes definem-se os seguintes parâmetros 
temporais: 
 
- Tempo de início de pega: o intervalo do tempo que vai desde a adição da 
água ao aglomerante até que se dê o início de pega do mesmo. 
 
- Tempo de fim do pega: e o intervalo de tempo que vai desde a adição da 
água ao aglomerante até que se de o término do pega. (solidificação) 
 
Classificação segundo o tempo de início do pega pelas normas francesas 
(AFNOR) 
 
AGLOMERANTES TEMPO DE INICIO DE PEGA EXEMPLO 
de pega rápida menos de 8 minutos Gesso de Paris 
Cimento Romano 
De pega semi-lenta de 8 a 30 minutos Certos cimentos naturais 
 
de pega lenta 
 
de 30 minutos a 6 horas 
Cimento portland 
Cimento aluminoso 
Cimento pozolânico 
Cimento metalúrgico 
Cal aérea 
 
 
 
2.4. MASSAS ESPECÍFICAS DE AGLOMERANTES: 
 
Define-se para a massa específica os seguintes conceitos: 
 
Massa Específica: ME é a relação entre a massa do aglomerante e o volume real 
do mesmo (volume realmente ocupado por seus grãos); 
 
Massa Unitária: MU é a relação entre a massa do aglomerante e o seu volume 
aparente (volume incluindo os vazios entre os grãos). 
 
Obs: Anteriormente chamava-se a ME de massa específica real e a MU de massa 
específica aparente. 
 
Exemplos: 
 
AGLOMERANTE MASSA ESPECÍFICA 
(g/cm³ ou kg/l) 
MASSA UNITÁRIA 
(g/cm³ ou kg/l) 
Cimento Portland 3,00 a 3,15 1,42 
Cal hidratada 2,25 a 2,30 0,48 a 0,64 
Gesso 2,55 a 2,60 0,65 a 0,80 
 
 
2.5. COEFICIENTE DE RENDIMENTO DE AGLOMERANTES (Cr): 
 
Define-se coeficiente de rendimento de aglomerantes como a relação entre o 
volume de pasta do aglomerante (VP) e volume aparente de aglomerante 
empregado (V) para a fabricação desta pasta. 
 
Cr = VP / V 
 
Assim resulta que o Coeficiente de Rendimento é o número que multiplicado pelo 
volume do aglomerante (V) nos dá o volume de pasta (VP). 
 
Cr x V=Vp 
 
A determinação do coeficiente de rendimento é indispensável para o bom 
aproveitamento e economia das argamassas. A sua determinação pode ser feita: 
direta ou indiretamente: 
 
- Diretamente: medindo-se o volume de pasta resultante na obra (por 
exemplo, com régua mergulhada no caixote de pasta). 
 
- Indiretamente: cálculos em função de certas características do 
aglomerante já conhecidas previamente (massas específicas reais ou 
aparentes, quantidade de água necessária á fabricação da pasta). 
 
Para fixação dos conceitos, façamos um exemplo de desenvolvimento para a 
determinação indireta: 
 
Temos: Cr =(Vp = volume de pasta ) / (V = volume aparente de aglomerante) 
 
ou seja, 
 
Cr = ( vol.real do aglom. + vol.da água na pasta) / vol. aparente do aglomerante 
 
O volume da água pode ser determinado experimentalmente (no caso do cimento 
Portland, pode ser utilizado o aparelho de Vicat e a sonda de Tetmajer), em 
relação ao peso ou volume aparente do aglomerante. 
 
Teremos então que o volume de água poderá ser expresso em relação ao volume 
aparente ou ao peso do aglomerante pelas expressões seguintes: 
 
 α . Vap 
 
ou α’. P 
 
onde: 
 
Vap = volume do aglomerante 
 
P = peso do aglomerante 
 
Tem-se: α = α’. d 
sendo: 
 
d : massa unitária do aglomerante; 
 
D : massa específica do aglomerante 
 
Volume real do aglomerante = P / D 
 
Assim resulta para o coeficiente de rendimento: 
 
Cr =[(P/D) + α . Vap ] / Vap 
 
Mas sendo: P= Vap . d 
 
teremos: 
 
Cr = [(Vap . d /D) + α . Vap ] / Vap 
 
Donde conclui-se que: 
 
Cr = d /D + α 
 
Assim, tendo-se a massa unitária (d) e massa específica aparente (D) e o 
coeficiente α para diferentes aglomerantes, pode-se determinar os seus 
respectivos coeficientes de rendimentos. 
 
Como ilustração, tem-se os seguintes valores práticos: 
 
AGLOMERANTE α Cr médio 
Cimento Portland 0,35 a 0,40 0,85 
Cal aérea hidratada 0,40 a 0,42 0,68 
Gesso 0,45 a 0,55 0,75 
 
Observemos que o coeficiente de rendimento (Cr), quando se refere ao 
aglomerante em peso, é dado como o número que multiplicado pelo peso do 
aglomerante nos dá o volume de pasta obtida com seu uso. 
 
Com o mesmo raciocínio anterior, neste caso teremos: 
 
Cr = d . ( 1/d + α’) 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. CAL 
 
A cal é um dos materiais de construção mais utilizados na Engenharia Civil, e é 
utilizado pela humanidade desde as civilizações grega e romana. Com esta 
denominação genérica existem de dois tipos de material: a cal aérea e a cal 
hidráulica 
 
As argamassas de cal aérea, quando em contato com água corrente, vão 
perdendo seu aglomerante. Neste aspecto, podemos definir: cal aérea como o 
aglomerante que resulta da calcinação, a uma temperatura inferior a do início da 
fusão, dos calcários que possuem baixo teor de componentes argilosos. A 
porcentagem total dos componentes SiO2, AI2O3, Fe2O3 na cal aérea deve atingir 
de acordo com as Normas Alemãs no máximo 10% e no máximo 5% de acordo 
com as Normas Americanas. 
 
A cal hidráulica: endurece pela ação da água, sem a intervenção do ar. Resistem 
melhor que a cal aérea quando empregada no contato com a água. E em verdade 
um “cimento” (pó muito fino parcialmente moído e será estudada mais adiante). 
 
A cal pode passar de aérea a hidráulica: conforme a presença de componentes 
argilosos no calcário acima de certas proporções. 
 
 
3.1 CAL AÉREA: 
 
Genericamente Cal Aérea, ou mais comumente cal, é o produto resultante da 
calcinação de pedras calcárias a uma temperatura inferior ao do início de sua 
fusão (cerca de 9000C). Denomina-se calcinação ao aquecimento em forno. 
 
A reação de calcinação é a seguinte: 
 
CaCO3 + calor Æ CaO + CO2 
 
CaO = Cal ou cal virgem 
 
Na calcinação, o calcário puro perde cerca da metade de seu peso (44%), 
reduzindo-se seu volume de 12 a 20%, tornando-se ainda ais poroso, mantendo, 
porém, a sua forma. O produto de calcinação denomina-se cal viva ou cal virgem e 
possui propriedade de se combinar com a água dando o hidróxido de cálcio 
(Ca(OH)2) (denominado usualmente como cal extinta ou cal hidratada), com 
grande desprendimento de calor. Esta reação é denominada de reação de 
extinção ou de queima da cal, e será descrita a seguir: 
 
CaO + H2O Æ Ca (OH)2 + calor 
 
Ca (OH)2 = cal extinta, cal hidratada ou hidróxido de cálcio 
 
O hidróxido de cálcio (cal extinta) é o aglomerante empregado nas argamassas de 
cal usadas principalmente na execução de alvenarias e revestimentos, fornecendo 
argamassas com excelente trabalhabilidade. 
 
A extinção gera um pó muito fino, com partículas com diâmetro médio de 2 µ. 
 
A cal tem denominações especiais conforme suas propriedades, sua composição 
química e os tratamentos a que for submetida depois da calcinação. 
 
Quando a cal provém de calcário puro, o produto resultante é constituído somente 
por óxido de cálcio (CaO) e calcário (onde a queima foi deficiente). Mas, 
usualmente, a cal contém outros componentes provenientes do calcário de origem 
como a magnésia (MgO), a sílica(SiO2), a alumina (Al2O3) e o óxido de ferro 
(Fe2O3). 
 
A cal aérea depois de extinta e misturada com água forma pasta que endurece ao 
ar, sendo este indispensável no processo. Quando já endurecida e colocada 
dentro da água ou em contato com a água corrente dissolve-se aos poucos 
formando a chama da água de cal, no caso da dissolução da cal hidratada em 
água. A solubilidade dacal é de 1,3 gramas por litro de água. 
 
 
3.1.1. ENDURECIMENTO DE “CAL AÉREA” (REAÇÃO DE RECARBONATAÇÃO) 
 
Inicialmente, a pasta perde plasticidade pela ação da a secagem. 
Simultaneamente, o gás carbônico do ar transforma paulatinamente a superfície 
da cal em carbonato de cálcio e penetra lentamente na massa a qual vai assim se 
solidificando e ganhando resistência. (Reação de Carbonatação) 
 
A reação de recarbonatação só se dá em presença da água a qual dissolvendo ao 
mesmo tempo a cal e o (CO2), possibilita a combinação (funcionando como 
catalisador). 
 
Como resumo, temos: 
 
Calcinação: CaCO3 + calor Æ CaO + CO2
 Minério 
 
Extinção: CaO + H2O Æ Ca (OH)2 + calor 
Pó 
 
Recarbonatação: Ca(OH)2 + CO2 Æ Ca CO3 + H2O 
 Sólido 
 
A recarbonatação se dá lentamente do exterior para o interior da massa, sendo 
acompanhada de um aumento de volume considerável. A areia adicionada a cal 
aérea para formar argamassa além de reduzir a retratação e aumentar a 
penetração do CO2 no interior da massa, ainda compensa, em parte, o fenômeno 
de aumento de volume na carbonatação. 
 
o carbonato de cálcio formado na superfície produz uma camada impermeável ao 
gás carbônico, dificultando o endurecimento (carbonatação) do interior da massa. 
Do exposto conclui-se que não se deve empregar cal aérea para execução de 
maciços de alvenaria muito espessos, nem empregar argamassas muito ricas 
(elevado teor da cal) as quais não são bastante porosas, dificultando a penetração 
do CO2 na massa. 
 
 
3.1.2. CLASSIFICAÇÃO DAS CALES AÉREAS: 
 
Há dois critérios para esta classificação: 
 
a) Classificação segundo a composição química (Norma Americana ASTM) - 
teor de CaO > 75%. 
- cal calcária - cálcica: teor de CaO > 75%; 
- cal magnesiana: teor de MgO > 20%; 
 
Deve ser observado que nesta classificação a cal é considerada aérea 
quando apresentar no mínimo 95% de (CaO + MgO), isto é, um teor de 
componentes argilosos (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) no máximo igual a 5% 
quando a amostra for tirada no forno e 10% quando a amostra for tirada em 
qualquer outro local. 
 
No Brasil, costuma-se seguir, geralmente, as Normas Alemãs que exigem 
um teor mínimo de 90% de CaO para que a cales sejam consideradas 
aéreas e, para a cal magnesiana costuma-se adotar a norma americana 
(teor de MgO > 20%). 
 
 b) Classificação segundo o rendimento em pasta: 
 
Esta classificação é empregada no Brasil tendo sido bastante elaborada 
pelo IPT de São Paulo. 
 
- Cal aérea gorda: 
- rendimento em pasta> 1,82 
- calcários com impurezas < 5% 
- produz maior volume de pasta; a pasta é plástica, 
homogênea e untuosa, maior expansividade. 
 
- Cal aérea magra: 
- rendimento em pasta < 1,82 
- calcários com impurezas > 5% 
- produz menor volume de pasta; a pasta é seca e 
grumosa, menor expansibilidade. 
 
Denomina-se rendimento em pasta ao volume de pasta em metros cúbicos que se 
obtém com uma tonelada de cal viva. O Prof. Ary Torres considera como 
rendimento limite, separando os dois tipos de cal aérea (gorda e magra), o 
rendimento de 1,82 m3 de pasta para 1 tonelada de cal viva (550 Kg de cal viva 
para 1 m3 de pasta). 
 
As cales aéreas no estado de São Paulo apresentam os seguintes rendimentos 
médios: 
 
a) Cales cálcicas (Com teor de componentes argilosos inferiores a 6%): 
rendimento superior a 2; 
 
b) Cales magnesianas: rendimento inferior a 1,82 (sendo tanto menor 
quanto maior o teor MgO). 
 
As cales magnesianas, quanto ao rendimento, comportam-se portanto como cales 
magras. 
 
 
3.1.3. ANÁLISE DA EXTINÇÃO DA CAL VIVA
 
A extinção da cal virgem é a operação inicial de seu preparo para emprego nas 
construções a qual deve ser feita com certos cuidados para que se obtenha pastas 
de boa qualidade. 
 
Juntando-se água à cal virgem, esta se hidrata, obtendo-se hidróxido de cálcio (cal 
hidratada ou cal extinta), esta reação pode ser colocada e peso como a seguir: 
 
 CaO + H2O Æ Ca (OH)2 + calor 
 56g 18g 74g 
 
O rendimento em peso será de 74/56 = 1,32 ou seja, 32%, sendo a quantidade de 
água empregada para formar a pasta equivalente a 18/56 ou 0,32. Este último 
valor equivale aproximadamente a um terço do peso de CaO. Isto é, a cal extinta 
possui 24% de seu peso em água (18/74). 
 
A reação de extinção é fortemente exotérmica (15 Kcal por molécula grama de cal 
virgem) dando grande elevação de temperatura. Na extinção de cales super-
cálcicas a temperatura pode chegar a 3600C em tanques abertos e 4500C em 
caixas fechadas. Deve-se notar que acima de 4000C o Ca(OH)2 se decompõe. 
 
Esta elevação de temperatura pode chegar a causar incêndios em vagões, silos 
ou barricas de madeira contendo cal virgem que se venha a se hidratar em contato 
com água, intencionalmente ou por acidente com chuvas ou umidade do solo. 
 
A energia da reação exotérmica é mais notável na cal gorda que na magra (ou na 
cal magnesiana). 
 
A cal gorda em extinção provoca o aumento grande de temperatura local (chama-
se cal queimada) e a hidratação total se dá mesmo sem pulverizar as pedras, 
sendo assim, o produto obtido terá menor plasticidade e menor atividade. 
 
Na extinção da cal magra (ou cal magnesiana) o calor gerado sendo irradiado, 
pode dificultar muito a reação de extinção a ponto do produto resultante não se 
extinguir totalmente. Há uma paralisação da extinção chamado de afogamento da 
cal (cal afogada). A cal hidratada assim obtida apresenta plasticidade e atividade 
deficientes. 
 
Para controlar os efeitos do calor gerado na extinção deve-se: 
 
- na cal gorda: empregar água em abundância e agitar a parte 
continuamente com varas de madeira (tendo como objetivo a irradiação 
maior do calor). 
 
- na cal magra ou na cal magnesiana: empregar apenas a quantidade 
mínima de água necessária, conservando a pasta em repouso dentro de 
uma caixa fechada (tendo com objetivo dificultar a irradiação do calor). 
 
3.1.4. CLASSIFICAÇÃO DAS CALES QUANTO A RAPIDEZ DE HIDRATAÇÃO 
(NORMAS ASTM) 
 
Para orientar o operador quanto aos cuidados a serem tomados para uma boa 
extinção da cal, a norma americana ASTM classifica as cales quanto à rapidez de 
hidratação em: 
 
CALES TEMPO DE EXTINÇÃO 
Cal de extinção rápida Até 5 minutos 
Cal de extinção média Mais de 5 minutos e menos de 30 minutos 
Cal de extinção lenta Lenta mais de 30 minutos 
 
 
O ensaio prático indicado nesta norma para a verificação do tempo de hidratação 
é o seguinte: 
 
a) Coloca-se em um balde, 2 ou 3 pedaços de cal a ensaiar, do tamanho de 
um punho fechado, adicionando-se água até cobrir os pedaços de cal; 
 
b) Observa-se quanto tempo leva para se iniciar a extinção (ele se inicia 
quando começam a se soltar fragmentos ou esboroar-se o material); 
 
 
3.1.5. INDICAÇÕES PRÁTICAS PARA EXTINÇÃO DE CALES: 
 
a) Cal de extinção rápida: adiciona-se cal à água (e não água à cal). Usa-se 
inicialmente água que cubra toda a cal. Observa-se, com atenção e 
constantemente, a operação, e no instante em que se perceber a mais leve 
aparência de desprendimento de vapor, agita-se inteira e rapidamente a 
pasta e adiciona-se água até que cesse o desprendimento de vapor. Para 
esse tipo de cal não se deve temer colocar água demais; 
 
b) Cal de extinção média: adicionar água à cal; usa-se inicialmente água 
suficiente para submergir parcialmente o material. Agitar, se houver 
desprendimento ocasional de vapor e adicionar água, aos poucos, para 
evitar que a pasta resulte seca e friável. Não se deve adicionar água de 
uma só vez e nem em excesso; 
 
c) Cal de extinção lenta: adicionar água à cal umedecendo-a completamente. 
Deixa-se o material assim umedecido na caixa até quea reação se inicie. 
Adiciona-se água aos poucos de modo a não provocar o resfriamento da 
pasta. Enquanto não se verificar praticamente o término da extinção, não se 
deve agitar a pasta. A agitação pode ser feita posteriormente a fim de se ter 
uma pasta homogênea. 
 
OBS: O hidróxido de cálcio que é um sólido, branco pulverulento, com adição de 
água forma uma pasta, no geral plástica e untuosa, que se chama de pasta 
de cal. 
 
Cal virgem hidratando. 
 
3.1.6. TEMPO DE ENVELHECIMENTO DA PASTA DE CAL: 
 
Pelas especificações americanas, para cales empregados em revestimentos, a 
pasta de cal só deve ser empregada depois de um envelhecimento durante os 
seguintes prazos após a extinção: 
 
a) Para pasta obtida de cal em pedra - depois de 7 a 10 dias após a extinção. 
 
b) Para pasta obtida de cal pulverizada - depois de 20 a 24 horas após a 
extinção. 
 
c) Para pasta de cal magnesiana - 2 semanas no mínimo (a hidratação da 
magnésia é muito lenta). 
 
Quando a pasta é empregada em revestimento, ela deve ser peneirada (na 
peneira de 1,2mm); quando empregada em alvenaria isto não é preciso. 
 
 
 
3.1.7. PROCESSO DE EXTINÇÃO: 
 
Geralmente no Brasil, consiste em se colocar cal em um depósito feito de madeira, 
ou mesmo num poço aberto no terreno natural, e lançar sobre a cal água 
necessária a sua extinção total. Na hidratação, a massa é agitada com enxadas 
ou varas de madeira. 
 
Para se obter uma pasta de melhor qualidade, usa-se uma caixa de madeira 
(misturador) pouco funda (≅30 cm). Espalha-se cal virgem na caixa e lança-se 
sobre a mesma, água, revolvendo-se com enxada até que a extinção seja mais ou 
menos concluída. Geralmente, a extinção não se dá completamente, sobrando 
detritos de calcário não calcinado. A caixa tem uma extremidade afunilada onde 
há uma abertura onde há comportas e crivos de telas de arame (grelhas). 
Levantando-se uma comporta, a cal misturada com água escorre para um dos 
tanques, sendo o resíduo retido no crivo. 
 
Os tanques (depósitos) são geralmente revestidos de tijolos sendo contíguos e 
separados por uma parede interna. Enquanto a cal de um dos tanques esfria e 
“envelhece” sendo depois retirada para o fabrico da argamassa, enche-se o outro 
tanque com cal misturada a água. Este processo permite se obter, sem 
interrupções cal bem extinta, em condições de ser empregada para o fabrico de 
argamassas. 
 
Deve ser lembrado o perigo intrínseco gerado pelas reações exotérmicas, 
preferindo-se em obras com mão-de-obra pouco treinada o uso de cal 
previamente hidratada. 
 
 
3.1.8. APLICAÇÕES DE CAL AÉREA
 
A mais importante aplicação da cal aérea é a fabricação de argamassas (com um 
só ou mais de um aglomerante) para alvenarias ou revestimentos e rebocos 
prontos para revestimentos. Pode-se, também, destacar a utilização: 
 
- No preparo de certas tintas e colas; 
 
- Como material de adição ao concreto para reduzir a permeabilidade ou 
aumentar a trabalhabilidade do concreto; 
 
- Como matéria prima na fabricação de tijolos sílico-calcários; 
 
- Como adição nos pavimentos betuminosos; 
 
- Na indústria química, indústria cerâmica, no tratamento de água, no preparo 
de adubos, na siderurgia, etc; 
 
3.1.9. CARACTERÍSTICAS PRÓPRIAS DA CAL HIDRATADA
 
Existe comercialmente a cal previamente hidratada, fornecida usualmente na 
forma de pó em sacos de 20 kg. 
 
A hidratação é feita mecanicamente, com misturadores de pás ou em cilindros 
especiais equipados com transportadores helicoidais. 
 
Na hidratação deve ser empregada água na quantidade estritamente necessária 
para as reações químicas. E acondicionada em sacos de papel especial. 
 
A cal hidratada apresenta sobre a cal aérea a vantagem quando misturada com 
água forma pasta que pode ser empregada quase que imediatamente, o 
acondicionamento em sacos de papel facilitando a estocagem, e diminuindo a pó 
no transporte. 
 
As cales hidratadas para argamassas devem atender ao disposto no NBR 7175, 
onde são classificadas por CH I (cal hidratada especial), CH II (cal hidratada 
comum)e CH III, cujas exigências para classificação estão nas tabelas abaixo : 
 
 
Exigências químicas – NBR 7175 
 
 CH I CH II CH III 
Anidrido carbônico CO2 – na fábrica ≤ 5% ≤ 5% ≤ 13% 
Anidrido carbônico CO2 – no depósito ou na obra ≤ 7% ≤ 7% ≤ 15% 
Óxido não hidratado calculado ≤ 10% Não exigido ≤ 15% 
Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+ MgO) ≥ 88% ≥ 88% ≥ 88% 
 
 
Exigências físicas – NBR 7175 
 
 CH I CH II CH III 
Finura (% retida acumulada) - # 0,6 mm n° 30 ≤ 0,5% ≤ 0,5% ≤ 0,5% 
Finura (% retida acumulada) - # 0,075 mm n° 200 ≤ 15% ≤ 15% ≤ 15% 
Estabilidade Ausência de 
cavidades ou 
protuberâncias 
Ausência de 
cavidades ou 
protuberâncias 
Ausência de 
cavidades ou 
protuberâncias 
Retenção de água ≥ 80% ≥ 80% ≥ 70% 
Plasticidade ≥ 110 ≥ 110 ≥ 110 
Incorporação de areia ≥ 2,5 ≥ 2,5 ≥ 2,2 
 
A massa unitária da cal, enchendo uma caixa 25 x 40 x 20 cm com cal no estado 
solto, sem compactar o material, não deve superar 0,60 kg/dm³ para os tipos CH I 
e CH II, para o tipo CH III a MU deve ser inferior a 0,80 kg/dm³. 
 
 
3.1.10. ARMAZENAMENTO DAS CALES:
 
No caso da cal virgem, para se evitar a sua extinção ao ar (umidade e gás 
carbônico), o seu armazenamento deve ser feito em silos bem protegidos de 
umidade. O armazenamento em recipientes ou depósitos de madeira é perigoso 
devido ao calor gerado pela eventual extinção da cal ao ar que pode ser suficiente 
para provocar incêndio. 
 
A cal hidratada: deve estar protegida de modo a que o gás carbônico do ar não 
haja sobre o hidróxido de cálcio pulverulento, transformando-o, embora 
lentamente, em carbonato (calcário - produto não aglomerante). 
 
 
3.1.11. FABRICAÇÃO DA CAL (FORNOS): 
 
A fabricação da cal aérea consiste basicamente na transformação do óxido de 
cálcio, pela ação do calor. A pedra calcária (CaCO3) é aquecida a uma 
temperatura que permita sua dissociação. Esta temperatura é mantida durante 
certo tempo e o CO2 gerado no cozimento deve ser arrastado para o exterior do 
forno (por tiragem natural ou forçada). 
 
O tempo de cozimento é inversamente proporcional à temperatura do forno. 
 
Há vários tipos de fornos usados na calcinação podendo ser intermitentes ou 
contínuos, de chama curta ou longa. Os fornos contínuos podem ser verticais ou 
rotativos. 
 
OBSERVAÇÃO: A calcinação pode ser feita precariamente ao ar livre com 
combustível de chama curta (processo das medas) ou com combustível de chama 
longa (processo dos fornos de campanha). 
 
 
 
 
Medas para a calcinação da cal 
 
Forno intermitente 
para cal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fornos contínuos verticais, a 
carvão para cal. 
 
 
 
 
 
4. GESSO
 
O gesso é um aglomerante aéreo que é usado desde os egípcios nas pirâmides 
há mais de 4.500 anos. Na Europa e nos EUA, seu emprego tem aumentado na 
construção. No Brasil é ainda pouco usado (apenas em revestimentos internos e 
forros de edifícios e decoração), estando sua utilização em fase de amplo 
desenvolvimento. 
 
É um produto obtido da desidratação parcial ou total da gipsita (CaSO4. 2H20), 
mais ou menos impura. A gipsita cristalina possui duas moléculas de água, sendo 
1/2 molécula fortemente combinada. A expulsão da água se dá em 2 fases 
distintas: 
 
- Na primeira fase desprende-se 1 1/2 molécula fracamente combinada; 
 
- Na segunda fase desprende-se 1/2 molécula fortemente combinada. 
 
Quando pela ação do calor, desprende-se a água fracamente combinada (150 a 
190ºC) obtém-se o hemidrato (CaSO4.1/2 H2O (ou Gesso de Estucador ou Gesso 
Rápido ou ainda Gesso de Paris): 
 
 
2 (CaSO4. 2H2O) + calor Æ 2 (CaSO4. 1/2 H2O) + 3H2O 
 hemidrato 
 
Prosseguindoo aquecimento (a temperatura de 2000C) obtém-se o chamado 
Gesso anidro ou anidrita, eliminando-se a 1/2 molécula fortemente combinada. 
 
A 2000C é obtida a anidrita solúvel a qual é muito higroscópica, absorvendo 
rapidamente umidade quando exposta ao ar, transformando-se em hemidrato. 
Com o aumento da temperatura atividade da anidrita vai se reduzindo 
rapidamente. 
 
A 6000C obtém-se a anidrita insolúvel que à praticamente inerte, endurecendo 
lentamente quando em contato com água. 
 
A temperatura de 1.0000C a 1.2000C, produz-se a parcial dissociação do sulfato 
de cálcio em anidrato sulfúrico (SO3) e cal (CaO), e a cal formada atua como 
acelerador do endurecimento. Forma-se assim o chamado GESSO DE 
PAVIMENTACAO, cujo endurecimento é lento (12 a 14 horas), também chamado 
GESSO LENTO ou GESSO HIDRÁULICO. Este é fabricado na Alemanha, onde é 
empregado na execução de pisos, tendo resistência 100% superior ao gesso de 
Paris. 
 
Nas construções brasileiras, emprega-se mais comumente o gesso de Paris. 
 
 
4.1. ENDURECIMENTO DO GESSO: 
 
O endurecimento de qualquer tipo de gesso deve-se à sua combinação com a 
água adicionada para se obter pasta com adequada plasticidade. O 
endurecimento decorre da hidratação, com regeneração do sulfato com duas 
moléculas de água: 
 
2 (CaSO4. 1/2 H2O) + 3H2O Æ2 (CaSO4 2H2O) 
 
ou 
 
(CaSO4) + 2 H2O ÆCaSO4. 2 H2O 
 
O sulfato com duas moléculas de águas cristaliza e os cristais formados aderem 
entre si, dando uma massa dura e resistente. 
 
O gesso de Paris tem pega rápida, iniciando-se após 2 a 3 minutos e término após 
15 a 20 minutos do amassamento com água (se a água usada for aquecida o 
tempo de pega reduz-se a 2 minutos). 
 
A hidratação do gesso dá-se com desprendimento de calor, havendo elevação de 
temperatura até de 200C Com o endurecimento dá-se uma dilatação linear da 
ordem de 0,3%. 
 
O endurecimento do gesso anidro é lento (vários dias), podendo ser acelerado 
com a adição de alumen, sulfato de potássio ou sulfato de zinco, por exemplo. 
 
O gesso anidro requer menor quantidade de água que o gesso de Paris para 
obtenção de pasta plástica, dando um produto final mais resistente e ainda melhor 
acabamento (devido a lentidão e uniformidade de seu endurecimento). 
 
A quantidade de água de amassamento varia de 45 a 70% conforme o fim a que 
se destina a massa (É de 45 a 60% para revestimentos a 70% para modelagem). 
Mas a resistência diminui com o aumento de água (com 50% de água e 
resistência é de 100% maior do que com 70% de água). 
 
 
4.2. FABRICACÂO DO GESSO: 
 
O gesso é obtido da desidratação da gipsita em fornos, em caldeiras ou em 
estufas. Sendo que a gipsita é um mineral de densidade ~= 2,32 e dureza igual a 
2 (na escala de Mohs) e se encontra em depósitos sedimentares (no Brasil: no 
Nordeste e em Mato Grosso, principalmente 
 
A maior dificuldade do processo de desidratação é se conservar a uniformidade de 
temperatura para que haja o maior cozi mento possível dos fragmentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Britagem da gipsita 
Os fornos são de vários tipos, dando materiais finais de melhor ou pior categoria 
(medas ou fornos de campanha, fornos rotativos intermitentes, fomos fechados) 
de chamas longas ou curtas. 
 
No processo das caldeiras a gipsita é previamente pulveriza da e cozida 
posteriormente por ação do vapor de água injetado. 
 
No processo das estufas, os fragmentos de gipsita são colocados em bandejas 
empilhadas em vagonetas e introduzidas em autoclaves nas quais injeta-se vapor 
sob pressão. O produto obtido é moído tanto no processo das caldeiras como das 
estufas. 
 
 
4.3. PROPRIEDADES E EMPREGOS DO GESSO DE PARIS: 
 
É um material pulverulento, de cor branca, massa unitária entre 0,65 a 0,80 kg/l; e 
massa unitária MU de aproximadamente 2,57 kg/l. 
 
 
Como dados principais, temos: 
 
- Ensacados ou sacos de papel (com 50 Kg); 
 
- Gesso deve ser obtido pelo cozimento da gipsita ao máximo de 3000C; 
 
- Fim de pega entre 20 a 40 minutos; 
 
- Fornecido em pó seco e isento de blocos; 
 
- É empregado geralmente em forma de pasta e raramente em forma de 
argamassa (pois a areia diminui muito a resistência); 
 
- A água empregada na fabricação da pasta (varia de 45 a 70% do peso do 
gesso empregado). Sendo que com 45% de água obtém-se uma pasta 
espessa e plástica, com módulo de ruptura a flexão de 12 MPa (120 
Kg/cm2). Já com 70% de água pasta fluida e corre como se fosse liquida, 
com módulo de ruptura a flexão 5 MPa (50 kg/cm2). 
 
- O gesso sendo aglomerante aéreo só pode ser empregado sem contato 
com a água. A umidade reduz a resistência do gesso que é bastante 
solúvel em água, depois de endurecido. 
 
- O coeficiente de dilatação térmica - 2 vezes o coeficiente de dilatação 
térmica do concreto - (2 x 10-5 por 0C). 
 
- O coeficiente de condutividade térmica do gesso endurecido é de 0,5 kg 
cal/m2/metro de espessura enquanto que o do concreto é de 1,2. Por isto o 
gesso é considerado um isolante de tipo médio da mesma categoria da 
madeira seca ou do tijolo furado; o concreto é considerado mal isolante 
térmico. Mas, verifica-se que a resistência térmica de uma parede revestida 
de gesso (1,5 a 2,0 cm de gesso) não melhora muito a não ser que a placa 
de gesso pré-fabricado com vazios internos. 
 
 
O gesso apresenta ainda outras propriedades e empregos interessantes: 
 
- Serve para proteger contra incêndios materiais por ele recobertos 
(estruturas de madeira e de aço) por absorver inicialmente grande 
quantidade de calor, transformando-se então em gesso anidro. Para isso 
o revestimento deve ser de cerca de 3 cm em todas as fases da 
estrutura e a temperatura não exceder I0000C (neste caso a proteção 
pode ser eficaz por cerca de 45 minutos). 
 
- Misturado a materiais fibrosos (aniagem, fibras vegetais serragem de 
madeira, com 5% em peso), a eles adere bem, aumentando a 
tenacidade e formando um material bom isolante de som. 
 
- Pode ser excepcionalmente empregado armado com barras de aço ou 
telas de metal (deploye), porém tendo ação oxidante sobre o aço, 
somente deve ser empregada em placas sujeitas a cargas reduzidas e 
não sujeitas a umidade. 
 
- Usado para revestimentos (em argamassa composta por uma parte de 
gesso, uma parte de cal hidratada e quatro partes de areia - em 
volumes), no fabrico da argamassa denominada reboco lustroso. 
 
O gesso é usado no Brasil principalmente na construção em: 
 
- revestimentos internos (rebocos) denominados “estuques”. 
 
- molduras simples ou reforçadas com fios de aniagem ou outras fibras 
(estafes); 
 
- barra lustre (barra de parede formada por reboco lustre) - placas 
acústicas (absorvem parcialmente o som). 
 
 
PRODUTOS PRÉ-FABRICADOS DE GESSO DE PARIS E GESSO ANIDRO:
 
Placas de gesso acartonado: 
 
São placas de gesso revestidas com duas folhas de papel grosso, empregadas 
para execução de paredes e tetos, nas espessuras de 1/4” e 1/2”. 
 
Painéis de gesso para paredes: 
 
Constituídos de uma estrutura de gesso em forma de “ninho de abelha’,’ revestida 
externamente por duas chapas de gesso (os mais comuns tem espessura de 10 
cm; 120 cm a 150 cm de altura, 90 cm de largura). 
 
 
 
 
 
 
 
Aplicações de placas de gesso acartonado 
e gesso em blocos leves pré-moldados. 
 
 
 
 
 
Blocos leves: 
 
Empregados em paredes internas e proteção de estruturas. São blocos de gesso 
furado, executados com mistura de gesso com serragem de madeira (1:1 em 
volume) ou blocos esponjosos que são obtidas por adição de produtos especiais 
ao gesso que formam espuma ou que forma gás que permanece aprisionado na 
massa. O carbonato de cálcio adicionado ao gesso e o sulfato de alumínio 
adicionado à água (produz grande quantidade de CO2). Estes blocos são leves em 
comparação comos de gesso comum e são fabricados em dimensões variadas 
(de até 75 x 30 x 15cm). 
 
Placas armadas: 
 
Constituídas de gesso reforçado com serragem de madeira ou fibras e armado 
com arame de aço. Empregados para piso ou para coberturas (neste último caso 
devem ter uma proteção betuminosa para resguardarem-se da água). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Peças decorativas pré-fabricadas em gesso. 
5. CIMENTO KEENE 
 
É um aglomerante aéreo, fabricado inicialmente na Inglaterra e ainda não 
fabricado no Brasil, obtido da calcinação da gipsita bastante pura a uma 
temperatura superior a 2000C (obtendo-se a anidrita solúvel), a qual é 
posteriormente imersa em uma Solução de alumen (a 10%) e, em seguida, 
novamente calcinada a temperatura de 600 a 7000C e finalmente, é pulverizada 
(pó bem fino). 
 
O cimento Keene tem cor branca, e na passagem na peneira no 100 deixa um 
resíduo de aproximadamente 10%. O seu tempo de Pega e a sua resistência são 
praticamente iguais as do cimento Portland. Tem aparência semelhante ao 
cimento Portland Branco. 
 
Distingue-se facilmente o cimento Keene do cimento Portland Branco, porque o 
cimento Keene depois de endurecido endurece novamente se for triturado e 
misturado com água, o que não acontece com o cimento Portland Branco. 
 
O cimento Keene é empregado em argamassas para, revestimento podendo-se 
mesmo imitar pedras naturais como o mármore ou travertino. O chamado 
“mármore artificial” é formado por cimento keene, mica, pó de mármore e 
alabastro, sendo a imitação dos veios feitos com limalha de metais, pintas, etc. 
 
A grande vantagem do emprego do cimento keene em revestimentos é seu 
endurecimento lento e uniforme, o que não acontece com o gesso de Paris ou 
com o gesso retardado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. CIMENTO SOREL (ou oxi-cloreto de magnésio) 
 
É um aglomerante aéreo, já fabricado no Brasil, pelas Indústrias Químicas Xilolite 
Ltda, descoberto pelo Engenheiro francês Sorel, sendo o produto obtido pela ação 
sobre a magnésia calcinada (MgO) de uma solução a 20% de cloreto de 
magnésio, (MgCl2). É pois um cimento magnesiano, denominado nos EUA. e na 
Inglaterra de oxi-cloreto de magnésio. 
 
O endurecimento em poucas horas resulta da formação de oxi-cloreto de 
magnésio com desprendimento de calor (em reação reversível) 
 
3MgO + MgCl2 + 11H2O Æ (3MgO).MgCl2.11H2O + calor 
 
A reação é reversível e o produto resultante em contato com a água renovada, 
tem dissolvido o seu cloreto de magnésio decompondo-se lentamente e deixando 
resíduo de hidróxido de magnésio Mg(OH)2. 
 
Assim sendo, a água de chuva ataca o cimento Sorel lentamente dissolvendo o 
seu cloreto de Magnésio. 
 
O oxicloreto (cimento Sorel) é um composto de extrema brancura, grande dureza 
e tenacidade, com resistência superior ao cimento Portland, podendo aglutinar 
intimamente grandes quantidades de materiais inertes (em quantidades de até 
95% da massa) como areia, amianto, serragem de madeira. Os materiais inertes 
são previamente misturados, intimamente, com magnésia calcinada. A seguir 
adiciona-se a solução de cloreto de magnésio. 
 
o cimento Sorel é empregado na construção para a execução de revestimento 
interno e especialmente de pisos (Xilolita). 
 
Um material empregado em pavimentações internas feitas de cimento Sorel em 
mistura com serragem de madeira e um corante denominado Xilolita (pedra de 
madeira); é fornecida em placas ou estendida em lençol sobre o piso a revestir 
(este piso pode ser de concreto revestido de camada de asfalto ou de madeira). A 
Xilolita é fabricada no Brasil, estando-se divulgando seu emprego. 
 
A Xilolita é bastante tenaz, resiliente, isolante térmico e acústico, incombustível, 
resistente ao desgaste, acompanha as deformações da estrutura (podendo ser, 
aplicado sem juntas). Apresenta os seguintes inconvenientes: ação fortemente 
agressiva sobre tubulações embutidas; atacada pela água (isto pode ser 
parcialmente melhorado envernizando a superfície com cera liquida). 
 
A xilolita importada já foi muito usada no Brasil, principalmente no Distrito Federal 
(ex: revestimento do piso da platéia do Teatro Municipal, em sua última reforma, 
por não refletir o som). Atualmente, o cimento Sorel e a xilolita já como já foi dito, 
já são fabricados e empregados no Brasil. 
7. OUTROS CIMENTOS MAGNESIANOS (NÃO PRODUZIDOS NO BRASIL)
 
Além do cimento Sorel (oxicloreto de magnésio) há o cimento magnesiano 
constituído de oxi-sulfato de magnésio (EUA) também um aglomerante hidráulico, 
semelhante ao cimento Sorel, que há alguns anos foi patenteado na França com o 
nome de Sermalite. Este cimento é um aglomerante, combinação quartenária 
estável (de magnésia calcinada, cloreto de magnésio, água e um radical ácido não 
declarado, com propriedades hidráulicas). Assim o cimento magnesiano, em 
comparação com o cimento Sorel, resiste melhor a ação da água e não tem ação 
corrosiva sobre o aço. Com cimento magnesiano, pode-se fabricar concretos e 
produtos pré-moldados. 
 
O concreto com cimento magnesiano, denominado pelo fabricante de “Sermalite” 
apresenta as seguintes características: 
 
- Pega: 2 a 6 horas; 
 
- Resistência à Compressão: 70 a 100 MPa; 
 
- Resistência à tração na flexão 15 a 25 MPa; 
 
- Resistência ao desgaste - 5 vezes superior a do concreto Portland de 
boa qualidade. 
 
- Resistentes às águas agressivas. 
 
- Não sofrem praticamente retração, apresentando pelo contrário ligeira 
expansão durante a pega e ainda aderindo bem a madeira e ao aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. CIMENTO NATURAL
 
Um aglomerante que resulta do cozimento seguido de calcários argilosos (teor de 
argila da ordem de 25%), não apresentando cal livre. A diferença fundamental do 
cimento natural e cal hidráulica é que esta apresenta cal livre, O cimento natural 
pode ser: 
 
- De pega rápida (ou cimento Romano) - Se o cozimento for temperatura 
inferior ao início da fusão (cerca de 10000C); 
 
- De nega lenta- Se o cozimento for até o início da fusão (cerca de 1450C); 
 
- De nega semi-lenta- intermediário entre os 2 anteriores. 
 
A rapidez da pega dos cimentos Romanos é atribuída a presença do teor mais 
elevado de aluminato de cálcio (que se forma em temperaturas mais baixas). 
 
A resistência dos cimentos naturais é baixa, em geral, igual a 1/2 a 1/3 da 
resistência do cimento Portland. Isto se deve principalmente à composição do 
calcário de origem que nao é bem uniforme. 
 
O cimento natural Romano devido o rápido endurecimento, é bastante empregado 
quando não se deseja grandes resistências finais e sim pega rápida. 
 
Na França e na Alemanha é empregado em condutos (esgotos, condutos de água, 
vedação de fugas e veios de água); nos EUA é empregado em pavimentação de 
estradas de rodagem (misturando 1/5 de cimento natural de pega rápida a 4/5 de 
Portland e um agente aerador). 
 
No Brasil não é empregado e nem fabricado. 
 
Devido a composição muito argilosa do cimento natural, ele se hidrata e endurece 
sem libertar hidróxido de cálcio, sendo portanto também resistente a agentes 
agressivos. Também devido sua pequena retração pode-se empregá-lo em 
argamassas muito ricas e mesmo, em certos casos, pode-se empregar o cimento 
natural sob forma de pasta pura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. CAL HIDRÁULICA
 
É uma espécie de cimento com presença acentuada de cal livre e não é 
empregada no Brasil. E o produto resultante cozimento do calcário mais ou menos 
argiloso, a uma temperatura inferior a do início da fusão, e da subseqüente 
pulverização por extinção seguida ou não de moagem. 
 
 
9.1. ÍNDICE DE HIDRAULICIDADE
 
Como já visto anteriormente a cal hidráulica difere da cal aérea por seu 
endurecimento se processar pela ação exclusiva da água e em suaimersão na 
água a mesma se conserva satisfatoriamente. A cal hidráulica é obtida pela 
calcinação, nas condições normais, de um calcário impuro, com determinada 
porcentagem de argila. 
 
Chamamos de hidraulicidade da cal a propriedade que a mesma possui de 
endurecer pela ação da água, sem intervenção do ar. A hidraulicidade resulta da 
presença dos compostos argilosos na cal, sendo a sílica o elemento hidráulico 
principal. Verificou-se que a hidraulicidade cresce com a relação, calculada por 
análise química: 
 
 
componentes argilosos
CaO 
 
 
À esta relação em peso, Vicat deu o nome de índice de hidraulicidade, sob a 
forma: 
 
(SiO2+Al2O3) 
 CaO 
 
Hoje costuma-se chamar de Índice de hidraulicidade a uma das seguintes 
relações: 
 
(SiO2+Al2.O3+Fe2O3) 
 CaO + MgO 
 
Ou 
(SiO2+Al2.O3+Fe2O3) 
 CaO 
 
Note-se que há pouca diferença entre essas relações por serem reduzidas as 
quantidades de (MgO) e de (Fe2O3). 
 
Devido a temperatura de calcinação da cal hidráulica não superar 1.000ºC 
(geralmente entre 900 e 1000ºC) e ao excesso de CaO no Calcário, a cal 
hidráulica possui sempre cal livre em teores mais ou menos elevados o que 
permite a sua pulverização por extinção. Dessa propriedade resulta a definição de 
cal hidráulica utilizada neste capítulo. 
 
As especificações francesas e alemãs consideram cal hidráulica como constituída 
de óxido de cálcio e magnésio e componente argiloso (numa porcentagem 
superior a 10%). A cal hidráulica tem propriedades variáveis, em vista da com 
posição do seu calcário e, em parte, do grau de cozimento (pode passar de modo 
contínuo de cal aérea até os cimentos naturais no que se refere às suas 
propriedades pela diminuição progressiva de cal livre). 
 
Baseando-se em trabalhos de Vicat pode-se prever pela análise química do 
calcário argiloso o tipo de cal hidráulica que se obterá por sua calcinação. Assim 
por exemplo, temos a seguinte classificação da cal em relação ao índice de 
hidraulicidade: 
 
 
ÍNDICE DE 
HIDRAULICIDADE 
Teores de argila no 
calcário (suposto 
puro) (%) 
Tipo de cal hidráulica Fim de pega 
0,10 a 0,16 
 
5,3 a 8,2 Fracamente hidráulica 4 semanas 
0,16 a 0,31 
 
8,2 a 14,8 Medianamente 
hidráulica 
2 semanas 
0,31 a 0,42 
 
14,8 a 19,1 Hidráulica propriamente 
dita 
1 semana 
0,42 a 0,50 
 
19,1 a 21,8 Eminentemente 
hidráulica 
2 dias 
 
 
9.2. FABRICAÇÃO: 
 
A cal hidráulica é fabricada pelos mesmos processos da cal aérea, empregando-
se geralmente, fornos contínuos (de chama longa ou chama curta) à temperatura, 
porém mais elevada (900 a 10000C). 
 
Devido ao teor de cal livre que sempre possui, as pedras de cal hidráulica obtidas 
no forno pulverizam-se quando molhadas, o que constitui notável vantagem 
economia. Apesar deste fato, muitos tipos de cal hidráulica são moídos na fábrica 
para que se obtenha melhor produto ou porque a extinção provoca apenas a 
pulverização parcial da cal ou por queima defeituosa. 
 
A extinção da cal hidráulica requer o máximo cuidado para obter um produto de 
boa qualidade, apresentando os mesmos fenômenos que a cal magra, porém com 
menor intensidade. 
 
Após a extinção, a cal é peneirada e o material fino (que passa pela peneira de 1,2 
mm) é ensacado para ser entregue ao mercado. 
 
Os resíduos desse peneiramento podem ser de 2 tipos ou: 
 
- Subcozidos São grãos amarelados, em pequeno número, pode do ser 
separados a mio. 
 
- Supercozidos (ou recozidos ou “grappiers”): grãos que, por recozimento 
excessivo, sofreram um princípio de vitrificação; de cor cinza-
esverdeado. 
 
Na França os resíduos chamados de “grappiers” servem para fabrico de um 
cimento natural denominado “cimento de grappiers”, obtido pela simples moagem 
dos grappiers. Este cimento tem grande aceitação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. CIMENTO ALUMINOSO
 
O cimento aluminoso difere do cimento Portland comum por ser obtido pela 
fundição de calcáreo e bauxita (Al2O3), (teor de bauxíta superior a 30%) moída 
misturadas, em fornos de alta temperatura, após o que é enfornado liquido em 
formas de ferro, resfriado, britado e moído. Seu processo de fabricação foi 
indicado por Jules Bied, na França, em 1908. E um aglomerante hidráulico simples 
obtido pela fusão incipiente (cimento aluminoso não fundido) ou completa (cimento 
aluminoso fundido) da mistura de calcário e bauxita. 
 
Suas propriedades principais são: na pega e no endurecimento o cimento 
refratário não se desprende cal livre, (o cimento Portland desprende 
aproximadamente 20%). A predominância do aluminato no cimento aluminoso lhe 
confere as seguintes propriedades: resistência ao calor dos concretos ou 
argamassas prontas até 1200ºC, alta resistência a abrasão e corrosão, 
endurecimento normal em temperaturas baixas, embora não seja um cimento de 
pega rápida, o que permite trabalhar com ele facilmente, no entanto a cura é 
rápida, de modo que em 24horas podem ser obtidas resistência superiores a 450 
kg/cm². 
 
O cimento aluminoso á um aglomerante de preço elevado e emprego delicado 
(devido ao elevado calor de hidratação, a temperatura ambiente, ao ser 
empregado, não poderá ser superior a 300C). 
 
APLICAÇÕES: O cimento aluminoso é usado principalmente para concretos 
refratários nos altos fornos em geral, fornos industriais, lareiras e em substituição 
ao cimento Portland comum, sempre quando se deseja uma rápida cura e altas 
resistências iniciais e finais, tanto em concretos armados ou não. 
Como em pisos que poderão ser usados após 6 horas, chumbamentos, consertos 
em fundações e nas mais variadas e imprevisíveis circunstâncias, como no caso 
de um reparo em uma cabeça de protenção, que após 24 horas poderá ser 
protendido, o que no caso de se usar um cimento Portland teria-se que esperar no 
mínimo 7 dias, concretagens junto ao mar aproveitando-se a maré baixa, 
fabricação de pré moldados para uso imediato, rejuntamento e assentamento de 
tijolos refratários. 
 
O cimento aluminoso é fabricado e empregado principalmente na França, 
Inglaterra, Alemanha, Suécia, Hungria, Espanha e EUA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 CIMENTO PORTLAND (CP)
 
É um aglomerante hidráulico resultante da pulverização do material obtido pela 
cozedura até a fusão incipiente de uma mistura calcário-argilosa (clinquer), sem 
adições após a fusão a não ser de água e gesso ou outras substâncias até o 
máximo de 1 % e aprovados pela ABNT. 
 
O cimento Portland é um material pulverulento, constituído de silicatos e 
aluminatos de cálcio, praticamente sem cal livre. Há no Brasil várias fábricas de 
cimentos Portland, sendo o cimento mais empregado no País. 
 
Existem diversos tipos de cimento Portland, os quais são especificados nas 
normas brasileiras (EB1, EB2, EB208, etc.) que fixam valores dos resultados que 
devem ser obtidas nos ensaios (MB1, MB11 MB511 etc.). 
 
Para o cimento Portland comum as normas brasileiras, indicam, no método MB-1, 
os seguintes ensaios: FINURA, PEGA, EXPANSIBILIDADE, RESISTÊNCIA A 
COMPRESSÃO e no método MB-11 o ensaio referente à ANÁLISE QUÍMICA. 
 
 
11.1 COMPONENTES PRINCIPAIS DO CIMENTO PORTLAND COMUM
 
Um cimento Portland comum apresenta como principais componentes químicos 
CaO (cal), SiO2 (sílica) e Al2O3 (Alumina), numa porcentagem que geralmente 
excede 90% do total. Possui também Fe2O3, MgO e SO3 e outros óxidos em 
menor quantidade. 
 
O resultado médio obtido de análises químicas dos cimentos Portland nacionais 
apresenta os resultados mostrados na tabela abaixo: 
 
COMPONENTES % 
CaO 61 – 67 
SiO2 20 – 23 
Al2O3 2 - 3,5 
Fe2O3 4,5 – 7 
MgO 0,8 – 6 
SO3 1 – 23 
Álcalis 0,3 – 1,5 
 
Obs: Os quatro primeiros componentes são os principais poisformam os 
produtos fundamentais que serão responsáveis pelas propriedades do 
concreto. 
 
Vejamos as características fundamentais de cada componente: 
 
- Cal (CaO): é o componente essencial do cimento Portland e provém 
quase que totalmente da decomposição do carbonato cálcio. O 
aumento do teor de cal combinada com a sílica melhora as 
propriedades mecânicas do cimento Portland. A cal livre é encontrada, 
geralmente, em proporções inferiores a 1 % no cimento Portland e o 
aumento desta quantidade prejudica a estabilidade de volume das 
argamassas e concretos. 
 
- Sílica (SiO2): aparece combinada com outros componentes, e provém 
quase que totalmente das argilas usadas como matéria-prima. Como 
visto no parágrafo anterior, a sua combinação com a cal fornece os 
compostos mais importantes do cimento Portland. 
 
- Alumina (Al2O3): provém da argila, e em combinação com a cal forma 
um composto que acelera a pega do cimento reduzindo sua resistência 
aos sulfatos, devendo este composto ter baixo teor na massa total do 
cimento Portland. A alumina age como fundente, facilitando o 
desenvolvimento das reações presentes durante a fabricação do 
cimento. 
 
- Óxido de ferro (Fe2O3): este óxido trazido pela argila, quando em 
porcentagem não muito elevada, age como fundente com ação mais 
enérgica do que a alumina. 
 
- Anidro Sulfúrico (SO3): é originário principalmente do sulfato de cálcio 
(gesso) que é acrescentado ao cimento para regular (retardar) sua 
pega. Seu teor é geralmente limitado por normas em 3%, pois em 
excesso ajuda a aumentar a expansibilidade do cimento endurecido. 
 
- Magnésia (MgO): provém do carbonato de magnésio, presente no 
calcário sob a forma de dolomita ou ainda pode vir em pequenas 
quantidades na argila. Em quantidades elevadas, atua como óxido 
expansivo, prejudicando a estabilidade de volume das argamassas e 
dos concretos. Dá a cor verde acinzentada ao cimento, e seu teor 
máximo é fixado por norma em 6,4%. 
 
- Outros óxidos. 
 
- Álcalis (K2O e Na2O): encontram-se com freqüência em teores entre 0,5 
e 1,3% no cimento Portland. Agem como fundentes no cozimento e 
como aceleradores de pega. Atribui-se aos álcalis presentes as 
manchas que aparecem no cimento depois de endurecido. Nos 
concretos e argamassas com consumos de cimento usuais, se o teor 
de álcalis superar 0,6%, para certos agregados de composição 
determinada (potencialmente reativos), poderá haver expansibilidade 
acentuada. 
 
 
- Perda ao fogo (de CO2 e H2O): são as perdas em gás carbônico e água 
que se verificam em % do peso do cimento levado a 10000C. A 
determinação da perda ao fogo nos permite avaliar o estado de 
adulteração do cimento, uma vez que uma longa exposição do cimento 
ao ar úmido provoca absorção de umidade (água) e gás carbônico, o 
que altera as propriedades do cimento. Nestes casos, a umidade 
absorvida retarda a pega e o gás carbônico a acelera. A norma 
brasileira especifica o máximo de 4,3% de perda ao fogo. 
 
- Insolúveis no HCI: Podem fornecer indicações sobre a eficiência do 
cozimento. Adicionando pó calcário ao cimento, ele sofre uma 
transformação medida pelo teor de gás carbônico, pelo volume de gás, 
forma do calcular o calcário (CaCO3) adicionado. Adicionando 
solicitados sob a forma de pó de pedra, crescerá o teor de insolúvel. 
Tanto o calcário como os silicatos podem ser adicionados ao clinquer 
ou ser originários do cozimento insuficientes e são materiais inertes, 
portanto prejudicial ao cimento. O teor de insolúveis é limitado em 1 % 
pelas normas brasileiras. 
 
- Outros compostos eventuais: óxidos de cromo, vanádio, manganês, 
alumínio, zircônio e sulfetos. 
 
 
11.2 FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
 
As matérias-primas do cimento podem ser assim classificadas: 
 
• calcários, com mais de 80% de CaCO3
• argilas, dosando-se seus componentes através da mistura de materiais de 
diversas jazidas 
• calcário argiloso com 40% a 80% de CaCO3 e 
• argilas calcárias com menos 40% de CaCO3
• Minério de ferro, se necessário para alcançar o mínimo de Fe2O3. 
 
OBS: calcários que apresentem sílica livre (sob a forma de quartzo) ou 
excesso de magnésia (calcários dolomíticos) não podem ser 
empregados na fabricação do cimento Portland a não ser que sofram 
tratamento. 
 
Exemplo da composição utilizada pela Cia Cimento Rio Branco (Votorantin) 
localizada na região Metropolitana de Curitiba: 
 
• 90,00 % de Calcário 
• 9,50 % de Argila 
• 0,50 % de Minério de Ferro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Calcário britado 
na balança 
Argila na balança 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Minério de ferro 
 
 
11.2.1. FASES DE FABRICAÇÃO: 
 
a) Primeira fase: Preparo de mistura crua-intima das matérias-primas a fim de 
obter composição uniforme e bem pulverizada. 
 
b) Segunda fase: Cozimento desta mistura crua a uma temperatura de fusão 
incipiente de modo a provocar a combinação dos componentes formando o 
cliquer. 
 
 
c) Terceira fase: Moagem do clínquer com adição de pequena porcentagem 
de gesso e água de modo a reduzí-Io a um pó extremamente fino 
(passando mais de 85% na peneira de 0,075 mm também chamada peneira 
número 200. 
 
 
a) PRIMEIRA FASE: 
 
A primeira fase da fabricação do cimento Portland pode ser feita por dois 
processos: 
 
• via seca 
 
• via úmida 
 
A quase totalidade das fábricas no Brasil hoje usam a via seca. 
 
 
a.1) Processo de via seca: 
 
O calcário depois de britado assim como a argila, passam por secadores rotativos 
onde perdem sua umidade, formando a mistura crua. A mistura é feita na 
proporção necessária para obtenção da composição desejada e a dosagem pode 
ser feita através de correias transportadoras com senso de peso e é pulverizada 
em moinhos especiais (moinhos de bolas) que são cilindros de aço com 
movimento de rotação contendo no seu interior cilindros ou esferas de aço. Estes 
moinhos são de funcionamento continuo entrando a carga por extremo e saindo o 
material pulverizado por outro. 
 
A homogeneização pode se dar no próprio moinho ou através de silos de 
homogeneização, onde a homogeneização é feita por meio de ar comprimido, 
misturando-se o material de dois ou mais silos, cuja composição é previamente 
verificada por análise de amostras retiradas durante o enchimento. 
 
Pulverizada e homogeneizada, a mistura é conduzida a pequenos silos 
aumentadores e dali levada para os fornos rotativos. 
 
 
a.2) Processo por via úmida: 
 
As matérias primas são proveniente mistura das com água a entrada do moinho, 
formando uma pasta fluida muito fina que é depositada em reservatórios 
chamados tanques de retificação. Ai são feitas misturas de calcário, argila e água 
vários teores, a fim de que o produto resultante tenha composição correta. O 
produto resultante é levado a tanques depósitos onde espera para ser calcinado 
no forno. 
 
A partir deste instante, os processos por via seca e por via úmida são idênticos. 
 
Tanto no processo por via seca como por via úmida, para reduzir o consumo de 
combustível e obter melhor qualidade do cimento, deve-se fazer apurada mistura e 
moagem da matéria prima. 
 
No processo por via úmida diminui-se a quantidade de pó, a composição é mais 
uniforme e é mais fácil se obter uma mistura mais íntima, mas exige maior 
consumo de combustível. 
 
No processo via seca é necessário o investimento em filtros eletrostáticos para 
controle da poeira ambiental. 
 
 
b) SEGUNDA FASE: 
 
A calcinação é feita em fornos rotativos, constituídas por cilindros (3 a 4m de 
diâmetro) por comprimento de dezenas de metros (10 a 60 por via seca e até 150 
m por via úmida) feitas de chapas de aço revestidas internamente por blocos 
refratários. Estes cilindros são montados com ligeiramenteinclinados e giram 
cerca de 1 volta por minuto. 
 
Na extremidade superior do forno calcinado há uma chaminé tendo intercalado 
possantes exaustores. 
 
Na extremidade inferior fica o injetor queimando óleo aquecido, com chama 
intensa cujos gases, devido à tiragem do exaustor, ascendem pelo interior do 
forno até atingir a chaminé. 
 
A mistura a ser calcinada (“barro”) entra no forno pela extremidade superior e 
avança lentamente devido à inclinação e ao movimento de rotação do forno até 
atingir a extremidade inferior oposta, em direção dos gases, levando neste 
percurso 3 a 4 horas. 
 
No trajeto pelo forno a temperatura tem a variação gradativa até cerca de 1500°C 
onde se dá a calcinação (a zona do forno em que isto se dá chama-se “zona de 
calcinação” ou “zona de clinquerização”). O produto aí formado denomina-se 
“clinquer” e apresenta o aspecto de uma massa granular incandescente. 
 
O clinquer formado na extremidade do forno, passa em seguida para o resfriador 
rotativo.(cilindro de aço em movimento rotativo) no qual avança lentamente onde é 
resfriado por uma forte corrente de ar que passa em direção oposta, tornando-se 
extremamente duro. 
 
 
 
 
 Forno VIII 
Cia Cimento Rio 
Branco 
 
 
Visão do interior do 
forno 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) TERCEIRA FASE: 
 
O clinquer sai com algumas dezenas de graus centígrados do resfriador e é 
levado, por meio de transportadores de correia, a depósitos esperando a terceira 
operação (moagem), com anterior adição de gesso britado (cerca 3%) cuja função 
é regular (retardar) o tempo de pega do cimento. 
 
O clinquer e o gesso são transportados conjuntamente para os moinhos onde são 
moídos em uma única operação. Estes moinhos têm na sua superfície externa um 
sistema de resfriamento por meio de água, a fim de facilitar a difusão do calor 
gerado na moagem. 
 
O pó fino resultante da moagem tem resíduo da ordem de 6% a 15% na peneira 
0,075 mm de abertura de malhas, peneira n0 200 que constitui o cimento Portland. 
 
Dos moinhos o cimento é transportado por meio de bombas pneumáticas, por 
canalizações, para os “silos de armazenamento”. 
 
O cimento é, geralmente ensacado em sacos de papel de três folhas pesando 50 
quilos líquidos. No entanto, o cimento no caso de grandes obras, pode ser 
transportado a granel, empregando-se embarcações, vagões ou caminhões 
especiais e depositados na obra em silos especiais, no geral metálicos, com 
controle de umidade. 
 
 
 
 
Seqüencia de produção da fábrica Cimento Rio Branco – Votorantin: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aparência do 
clinquer 
 
 
11.3. ENDURECIMENTO DO CIMENTO PORTLAND
 
“Le Chatelier” apresentou uma teoria bastante aceita sobre pega e endurecimento 
db cimento, que assim se resume: 
 
- O cimento Portland é um sistema químico formado por compostos 
anidros, instáveis na presença da água, e que se hidratando 
transformam-se em novo sistema estável de compostos hidratados. 
 
- Os componentes anidros, sendo sempre mais solúveis que os 
compostos hidratados, quando em presença de água insuficiente para 
dissolvê-los inteiramente, dissolvem-se até a saturação. 
 
- Assim sendo, a solução dos compostos anidros é super saturada em 
relação aos compostos hidratados. 
 
- A cristalização espontânea desta solução super-saturada constitui a 
PEGA. 
 
- A cristalização dos compostos hidratados permite a dissolução de nova 
quantidade de compostos anidros, e assim sucessivamente vai a 
reação continuando, desde que haja água suficiente, até a 
transformação integral do sistema anidro no sistema hidratado. 
 
- A esta transformação corresponde o endurecimento progressivo do 
cimento, resultante da formação de finas agulhas cristalinas que 
aderem entre si, formando massa dura e resistente. 
 
Notemos que o endurecimento se dá em duas fases distintas: 
 
Pega e o endurecimento propriamente dito: 
 
a) Pega: é o começo do endurecimento, O início de pega corresponde a uma 
descontinuidade na viscosidade da pasta. O término da pega é considerado 
o instante em que a pasta praticamente perde a sua viscosidade não 
cedendo à pressão de esforços moderados (pressão do polegar ou da 
agulha de “Le Chatelier”), estando praticamente sólida. 
 
b) Endurecimento propriamente dito: resulta da hidratação progressiva e total 
dos compostos anidros do cimento. 
 
Deve ser ressaltado que a pega e endurecimento do cimento ainda 
constituem um problema ainda não total e suficientemente esclarecido, 
havendo, além da teoria de ‘te Chatelier”, outras teorias para especificá-lo. 
Entre estas teorias a que se destaca é a teoria de Michaeíis que considera 
o cimento durante a pega como uma massa coloidal gelatinosa” que 
endurece e se contrai enquanto seca. 
Podemos formar a idéia onde a solução supersaturada forma um colóide 
sobre os grãos de cimento, que por pressão osmótica é quebrado e 
posteriormente cristaliza na solução aquosa que os envolve. 
 
c) Alteração da pega: 
 
- Causa da pega inicial: no cimento Portland é atribuída principalmente a 
hidratação dos componentes aluminosos (formação sulfa aluminato e 
do aluminato tricálcico hidratado). Mas o silicato tricálcico também deve 
contribuir para o início de pega do cimento, pois sua própria pega dá-se 
em poucas horas. 
 
- O grau de finura influi no tempo de pega, pois facilita a reação de 
hidratação. 
 
- A alumina e o óxido de ferro aceleram a pega inicial com o aumento de 
seus teores, pois formam compostos que se cristalizam rapidamente. 
 
- A adição de gesso ao clinquer, durante a moagem, é feita para retardar 
a pega evitando que se processe quase que instantaneamente. O efeito 
da adição de gesso não é proporcional a quantidade adicionada. Assim, 
a adição até 2,5% de gesso influi muito sensivelmente tempo de pega. 
Isto já não acontece quando se ultrapassa de 2,5% em que pouco influi 
o gesso no retardamento do início e do fim de pega. As especificações 
todas limitam a porcentagem de gesso a adicionar ao clinquer, 
mediante índices máximos de seu teor em (SO3), isto se justifica, pois o 
gesso em quantidade elevada ocasiona geralmente alterações 
sensíveis, e por vezes desastrosas, no cimento tornando-o expansivo 
(isto é, sem estabilidade de volume). 
 
- A absorção de umidade pelo cimento retarda o inicio da pega. 
 
- A absorção de CO2 acelera o inicio de pega do cimento. 
 
- Ar seco, contendo ou não (CO2), não tem influencia sensível sobre o 
cimento que, em presença de ar seco, não absorve CO2 mesmo em 
pequena quantidade. 
 
- Adições: As adições de certos sais influem na pega do cimento. 
Vejamos alguns deles: 
 
o Cloreto de cálcio: em quantidades reduzidas (≤1 %) retarda pega 
e em quantidades superiores, acelera. 
 
o Cloreto de sódio: de ação muito variável, produzindo em alguns 
cimentos retardamento e em outros a aceleração da pega. 
 
o Carbonatos alcalinos e anidrido carbônico: produzem acelera 
muito enérgica de pega (1 a 2% reduz o início de pega a pouco 
minutos). 
 
o Hidróxidos de sódio ou de potássio ou de silicato de sódio: 
produzem notável aceleração do tempo de início de pega. 
 
o Açúcar: tem efeito muito pronunciado na pega (uma solução de 1 
% impede quase que totalmente a pega do cimento Portland). 
 
o Produtos preparados: encontrados no mercado com nomes 
vários e servem geralmente, para acelerar a pega. São soluções 
aquosas de diversos sais (como de carbonatos alcalinos, 
aluminatos, silicatos) ou misturas de diversos cloretos (como 
cloreto de cálcio, de alumínio e de sódio). 
 
11.4. CALOR DE HIDRATAÇÃO
 
O cimento Portland ao se hidratar desenvolve apreciável quantidadede calor, o 
que é indesejável principalmente em construções em que se empregam grandes 
massas de concreto (como barragens feitas com concreto simples, canais e 
grandes fundações). 
 
Devido ao calor desenvolvido na hidratação do cimento tem-se verificado 
elevações de temperaturas de cerca de 500C, mantendo-se esta elevação por 
bastante tempo (houve casos em que a temperatura do centro da massa, para que 
atingisse o calor final desejado, levou vários meses). A contração, que ocorre com 
o resfriamento da massa de concreto, provoca fissuras no concreto empregado 
em grandes volumes. Verificou-se que a quantidade de calor desenvolvido na 
hidratação não depende apenas da constituição do cimento, mas ainda do seu 
grau de finura. Os componentes de cimento não apresentam o mesmo calor de 
hidratação sendo que a cal livre, aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3)e óxido de 
magnésio são os compostos que apresentam maior intensidade de calor de 
hidratação (279; 207; 203 calorias por grama, respectivamente). O calor de 
hidratação do cimento Portland desenvolve-se principalmente nos primeiros dias 
de idade (50% do total é alcançado nos 3 primeiros dias de idade do cimento 
Portland). A ordem de grandeza do desenvolvimento do calor de hidratação,no 
cimento Portland é: 
 
Idade Calor de hidratação
(calorias por grama)
3 dias 41 a 90 
7 dias 46 a 97 
28 dias 61 a 109 
90 dias 72 a 114 
180 dias 74 a 116 
 
 
 
 
11.5. RETRAÇÃO E EXPANSÃO
 
Verificou-se tanto a pasta, a argamassa como o concreto, são pseudo-sólidos, isto 
é, são corpos que embora com aparência exterior de sólidos, possuem uma rede 
de poros muito finos contendo ar ou água, rede esta que atinge a superfície. 
 
Assim sendo, possuem os pseudo-sólidos propriedades diferentes das dos sólidos 
devido à presença de tensões capilares de água no interior dos poros. Estas 
tensões 
 
tendem a desaparecer quando o corpo pseudo-sólído está seco ou saturado de 
água, que então passa a se comportar como um sólido perfeito. 
 
Baseado nestas considerações, Freyssinet apresentou a chamada teoria 
termodinâmica das deformações do concreto que procura explicar os fenômenos 
decorrentes de ser o concreto um semi-sólido. Vejamos algumas considerações 
sobre retração: 
 
- Uma pasta, argamassa ou um concreto saturado (conservados em 
câmara úmida, com umidade relativa entre 80 e 90%), quando expostos 
ao ar não saturado, perdem parte da água dos poros, dando origem a 
fenômenos capilares. Estes fenômenos produzem esforços 
equivalentes a uma pressão aplicada sobre a estrutura sólida, do 
exterior para o interior, pressão esta denominada pressão de retração. 
 
- Com a perda da água pelos poros, a variação da pressão de retração é 
inicialmente rápida, tornando-se mais lenta com o decorrer do tempo. 
 
- Como conseqüência da pressão de retração, desde que o corpo tenha 
movimentos livres em todas as direções, ocorre uma redução de seu 
volume chamada de RETRAÇÃO. 
 
Se o corpo estiver com o seu movimento impedido em uma ou mais direções, 
aparecem as tensões de tração que podem atingir o seu máximo, isto é se tornam 
iguais à pressão de retração, quando o impedimento se dá em todas as direções. 
 
Se o concreto, depois de endurecido, for conservado em ambiente muito úmido 
(umidade relativa maior que 90%), ou imerso na água ele sofre uma EXPANSÃO 
que é muito menor que a RETRAÇÃO (entre 1/3 e 1/7 da magnitude da retração, 
sendo geralmente igual a 1/5 da retração). 
 
Verificou-se experimentalmente, que a pressão de retração muito variável, tendo 
por exemplo, para o caso do cimento Portland os seguintes valores médios: 
 
- Na pasta pura.......................de 1,5 a 2,0 mm por m. 
- Nas argamassas .................de 0,6 a 1,5 mm por m. 
- Nos concretos ......................de 0,2 a 0,7 mm por m. 
 
A retração e influenciada por vários fatores: 
 
- Natureza do cimento (mais fino, maior retração principalmente no 
inicio). 
 
- Natureza do agregado (menor retração quanto maior for módulo de 
elasticidade do agregado). 
 
- Quantidade de água de amassamento (maior relação água, maior 
retração para a mesma trabalhabilidade). 
 
- Retardadores, aceleradores e impermeabilizantes de pega aumentam a 
retração. 
 
- Dimensões das peças (peças que superfícies expostas maior, como 
lajes e placas, apresentam maiores retrações). 
 
- Excesso de material fino no agregado (maior retração) 
 
- Tempo de cura (maior tempo de cura, menor retração) 
 
- Estado higrométrico do ar (a retração aumenta com a diminuição da 
umidade relativa, sendo a retração praticamente nula entre 80 e 90% 
de umidade relativa do ar). 
 
 
 
11.6 EXPANSIBILIDADE 
 
As retrações e expansões que vimos anteriormente, que sofrem os cimentos 
depois de endurecidos, quando conservados no ar ou dentro da água são 
relativamente pequenas e de ordem de grandeza muito inferior às retrações e 
expansibilidade que intervém na chamada variação da estabilidade de volume dos 
cimentos. (Expansibilidade). Há certos cimentos defeituosos que apresentam 
expansões depois da pega, capazes de desintegração a massa já endurecida. 
 
As principais causas que podem originar a expansibilidade do cimento são: 
 
- Excesso de cal dando como conseqüência cal livre, que provoca 
expansibilidade em combinação com a alumina presente no cimento 
(sulfoaluminato), estando o gesso em porcentagem superior a 2,5% no 
cimento. 
 
- Teor excessivo de magnésia, que com teores superiores a 6% provoca 
expansibilidade na massa, a qual, no entanto ocorre após decorrido 
certo tempo de calcinação do cimento. 
 
- Porcentagem excessiva de gesso, em teor superior a 2%, começa a 
provocar expansibilidade da massa. 
 
 
 
Agulha de Le Chatelier, 
Usada para avaliar a 
expansibilidade. E ≤ 0,5 cm 
 
 
11.7. COMPOSIÇÃO POTENCIAL DO CIMENTO POTLAND
 
Quanto à magnésia, o seu teor superior a 6% provoca expansibilidade na massa, 
a qual no entanto ocorre após decorrido certo tempo de calcinação do cimento. 
 
Quanto ao gesso, ele provoca expansibilidade em combinação com a alumina 
presente no cimento (sulfoaluminato), estando o gesso em porcentagem superior 
a 2,5% no cimento. 
 
 
 
COMPOSIÇAO POTENCIAL DO CIMENTO PORTLAND 
 
Quando se estudam as propriedades físicas e mecânicas do cimento, sua 
resistência à ação das águas agressivas, o que devemos realmente conhecer não 
são os seus componentes principais, mas sim a maneira com que os mesmos se 
combinam dando origem aos vários compostos que se formam no cozimento do 
cimento, Esses compostos existentes, somados as suas naturezas e proporções, 
no cimento que são responsáveis pelas características do cimento Portland. 
 
Após o trabalho de vários renomados tecnologistas e pesquisadores (Le Chatelier, 
Rankin e Wright, Brownmiler e Bogue) concluiu-se que: 
 
O cimento Portland é essencialmente constituído de 4 compostos principais 
(constituindo 90% do cimento), e para facilitar o estudo será adotado a seguinte 
nomenclatura simplificada: 
 
C= cal; 
S = sílica 
A = alumina, e 
F = óxido de ferro 
 
Utilizando as abreviaturas acima, podemos caracterizara os quatro componentes 
principais do cimento: 
 
COMPONENTES PRINCIPAIS DO CIMENTO: ABREVIATURA 
3.CaO.SiO2 (silicato tricálcico) C3S 
2 CaO.SiO2 (silicato dicálcico) C2S 
3 CaO.AI2O3(aluminato tricálcico) C3A 
4 CaO.AI2O3. Fe2O3 (ferroluminato tetracálcico) C4AF 
 
Além desses 4 compostos existem ainda: 
 
• óxidos livres (CaO, MgO e óxidos alcalinos) 
• pequenas quantidades de sulfato de cálcio e 
• vários resíduos sem importância 
 
A esta composição chama-se Composição Potencial do Cimento. Bogue 
apresentou um processo original que é muito aceito para o cálculo e determinação 
prática da Composição potencial do cimento. 
 
 
 
 
 
 
11.8. PROPRIEDADES