capitulo 6 Cimento A Battagin

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1 
 
 
Capítulo 6 
 
CIMENTO PORTLAND 
 
Arnaldo Forti Battagin 
Associação Brasileira de Cimento Portland 
 
6.1 Introdução 
 Este capítulo aborda um breve histórico do cimento Portland em âmbito mundial e 
nacional, sem procurar enfatizar esse aspecto histórico já que outras publicações 
conhecidas, principalmente da literatura internacional, já discorrem mais detalhadamente 
sobre o tema. 
 Na sequência é abordada a questão da fabricação do cimento Portland, optando-se 
transcrição de parte do Capítulo 10, “O Cimento Portland” (KIHARA & CENTURIONE, 2005), 
do Livro “Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações”, com as complementações e 
adaptações necessárias na visão do autor 
 Em seguida são abordados os constituintes do Cimento Portland, o clínquer e suas 
fases mineralógicas, o sulfato de cálcio e as adições. Como o tema hidratação é tratado no 
Capítulo 11, procurou-se enfatizar quais as particularidades do processo produtivo impõem 
características aos constituintes do clínquer, com repercussões nas propriedades da pasta 
de cimento e, consequentemente, no concreto. 
 Os tipos de cimento Portland e sua normalização são tratados na seção 6.4, em que 
são feitas comparações entre as especificações normativas brasileiras, europeias e norte-
americanas. Em seguida, é feita uma abordagem sobre os ensaios de controle de qualidade 
do cimento Portland, seu significado e suas implicações no desempenho. 
 Considerações sobre a indústria do cimento e o meio ambiente bem como inovações 
em cimento Portland e novos ligantes são os temas escolhidos para concluir este capítulo. 
 
6.1 Breve histórico do cimento Portland1 
 
 A grande versatilidade nas aplicações do Cimento Portland, nos distintos tipos de 
obras civis, explica seu grande consumo em âmbito mundial, com perspectiva de atingir, em 
2050, cerca de cinco bilhões de toneladas, segundo a Agência Internacional de Energia. 
 Os ligantes usados pelas antigas civilizações experimentaram grande evolução até 
chegar-se ao cimento Portland como o conhecemos atualmente. De fato, babilônios e 
assírios se utilizavam de argilas não cozidas, muitas vezes misturadas com fibras vegetais 
para elaboração de moradias. Os egípcios introduziram argamassas de cales e gesso na 
construção das pirâmides (LEA, 1998). Posteriormente, os gregos melhoraram esses 
materiais e, por fim, os romanos produziram um cimento de notável durabilidade, ao 
 
1 Para mais informações, consultar o Capítulo 1. 
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acrescentar em cinzas vulcânicas às argamassas de argila e cal. Fizeram obras públicas 
como aquedutos e portos, e muitas delas resistiram ao tempo. 
 A humanidade não empregou outros ligantes até final do século XVIII, quando a 
evolução das argamassas e concretos tomou grande impulso com as investigações 
efetuadas por John Smeaton, engenheiro responsável pela reconstrução do Farol de 
Eddystone em Cornwall, no sudoeste da Inglaterra (GOMÀ, 1979). Para tal projeto, foram 
efetuados inúmeros testes até a obtenção de um material mais adequado para suportar a 
ação agressiva da água do mar em 1756 (BOGUE, 1955). 
 Smeaton seria o responsável por transmitir o conhecimento de que calcários 
impuros, contendo argila, produziam cimento. Considerando-se o baixo intercâmbio científico 
da época e aparentemente o desconhecimento dos experimentos de Smeaton, cimentos 
similares foram redescobertos na Europa em, pelo menos, mais seis oportunidades até 1830. 
Dentre esses, destaque para o francês L. J. Vicat, que, em 1818, observou a possibilidade de 
se misturarem artificialmente calcários e conteúdos adequados de argila, inclusive em 
proporções ideais para obtenção de cimento (BOGUE, 1955). Ele é considerado o pai do 
cimento artificial. 
 Em 1824, o construtor inglês de Leeds, Joseph Aspdin, queimou conjuntamente 
pedras calcárias e argila e, a seguir, moeu-as, transformando-as num pó fino. Percebeu que 
obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto às pedras empregadas nas 
construções. A mistura endurecida não se dissolvia em água, tendo recebido do Rei George 
IV da Inglaterra a patente de número 5022, registrada em 21 de outubro de 1824, com o 
nome de cimento Portland, que recebeu essa denominação por apresentar cor e 
propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland. 
Na verdade, Aspdin parece ter se baseado em seus antecessores, sobretudo Vicat, para 
produzir seu ligante hidráulico. 
 Em 1885, um engenheiro inglês, Frederik Ransome, patenteou um forno horizontal 
rotativo, levemente inclinado, permitindo que o material a ser calcinado se movesse de uma 
extremidade para outra, aumentando sensivelmente a capacidade de queima das matérias-
primas, além de permitir a obtenção de um produto mais homogêneo. Thomas A. Edson 
introduziu, em 1902, o primeiro forno longo de cimento. A evolução do processo produtivo é 
dinâmica até os dias de hoje. 
 No Brasil, os primeiros estudos relativos à fabricação do cimento Portland ocorreram 
aparentemente em 1888, quando o comendador Antônio Proost Rodovalho empenhou-se em 
instalar uma fábrica na fazenda Santo Antônio, de sua propriedade, situada em Sorocaba-SP 
(BATTAGIN, 2010). Várias iniciativas esporádicas de fabricação de cimento foram 
desenvolvidas nessa época. Em 1890, inicia-se a construção na Paraíba de uma pequena 
fábrica de cimento, por iniciativa do engenheiro Louis Felipe Alves da Nóbrega, que estudara 
na França e chegara ao Brasil com novas ideias, com o projeto da fábrica publicado em livro 
de sua autoria. Em 1892, com essa instalação na ilha de Tiriri, no Pará, inicia sua produção, 
mas dura apenas três meses. Atribui-se o fracasso do empreendimento não à qualidade do 
produto, mas à distância dos centros consumidores e à pequena escala de produção, que 
não conseguia competitividade com os cimentos importados da época. 
 No Estado de São Paulo, a usina de Rodovalho lançou, em 1897, sua primeira 
produção – o cimento marca Santo Antonio – e operou até 1904, quando interrompeu suas 
atividades. Voltou em 1907, mas experimentou problemas de qualidade e extinguiu-se 
definitivamente em 1918. Em Cachoeiro do Itapemirim, o governo do Espírito Santo fundou, 
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em 1912, uma fábrica que funcionou até 1924, com precariedade e produção de apenas 
8.000 toneladas por ano, sendo então paralisada, voltando a funcionar em 1935, após 
modernização. 
 Todas essas etapas não passaram de meras tentativas que culminaram, em 1924, 
com a implantação, pela Companhia Brasileira de Cimento Portland, de uma fábrica em 
Perus, Estado de São Paulo, cuja construção pode ser considerada como o marco da 
implantação da indústria brasileira de cimento. As primeiras toneladas foram produzidas e 
colocadas no mercado em 1926. Até então, o consumo de cimento no país dependia 
exclusivamente do produto importado. A produção nacional foi gradativamente elevada com 
a implantação de novas fábricas e a participação de produtos importados oscilou durante as 
décadas seguintes. Na década de 70, a produção cresceu intensamente, com uma elevação 
do patamar de 9,8 milhões de toneladas por ano para 27,2 milhões de toneladas no início 
dos anos 80, período em que a recessão da economia nacional provocou queda no consumo 
(CARVALHO, 2010). 
 Ao longo dos anos de 1990, houve uma retomada no crescimento do consumo, que 
provocou grande aumento de produção. Aprodutividade desenvolvida na época da 
estagnação foi extremamente eficaz para a obtenção dos resultados nessa fase. O ano de 
1999 foi excepcional, alcançando 40,2 milhões de toneladas de cimento devido, 
especialmente, ao advento do Plano Real. A partir de 2000, a produção sofreu queda 
resultante das sucessivas crises mundiais e consequente instabilidade econômica. Em 2004 
o consumo se estabilizou, indicando o início de uma retomada e voltou ao patamar de 40 
milhões de toneladas no ano de 2006, com o aquecimento da construção civil. No ano 
seguinte, o mercado atingiu o número de 45 milhões de toneladas de cimento consumidas no 
País. Em 2008, o consumo de cimento no Brasil bateu recorde, superando a marca de 51 
milhões de toneladas. Em 2009, esse número se manteve praticamente estável em relação 
ao ano anterior (CARVALHO, 2010) e em 2010 alcançou-se novo recorde, com produção de 
mais de 59 milhões de toneladas (SNIC, 2011). 
 
6.2 Noções da fabricação do cimento Portland 
 
6.2.1 Generalidades 
 
 O principal constituinte do cimento Portland é o clínquer Portland, material resultante 
da calcinação a aproximadamente 1450ºC de uma mistura de calcário e argila e eventuais 
corretivos químicos de natureza silicosa, aluminosa ou ferrífera, empregados de modo a 
garantir o quimismo. Esse quimismo refere-se a certa proporção de determinados compostos 
químicos da mistura, dentro de limites específicos, para proporcionar a formação de 
compostos hidráulicos e conferir a propriedade ligante do cimento Portland. 
Assim, em escala industrial, para se obter o clínquer Portland, desenvolve-se uma 
operação complexa que consiste na extração e britagem das matérias-primas, seguindo-se à 
preparação adequada da mistura crua (farinha), isto é, moagem e homogeneização, com 
posterior queima por volta de 1450°C em forno rotativo, seguida de resfriamento no resfriador 
industrial. O cimento Portland é obtido a partir da moagem do clínquer com uma ou mais 
formas de sulfato de cálcio, estas últimas empregadas em proporções que variam em massa 
de 3% a 5%, aproximadamente, com o objetivo principal de regular o tempo de pega ou 
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endurecimento inicial do produto (
obtenção do cimento Portland. Por razões técnicas, ambientais e econômicas
normalizadas vêm sendo utilizadas cada vez mais não somente no Brasil, mas também em 
âmbito mundial como constituintes dos cimentos, moídas em conjunto com o clínquer, ou 
separadamente. Considerações
detalhadamente no Capítulo 8- Adições Minerais
Figura 1 – Fluxograma do processo de fabricação do cimento 
 
6.2.2 A fabricação do clínquer Portland
 
Para a fabricação do clínquer Portland, o material de partida deve conter
composição química, os óxidos principais do clínquer, quais sejam: CaO, SiO
Fe2O3. Raramente esses componentes são encontrados em uma única rocha em proporções 
adequadas. Por isso, é necessário preparar misturas de dois ou mais tipos de rochas. O 
calcário (75% a 80%) e a argila (20% a 25%) são as maté
Quando um componente químico essencial não estiver presente na proporção 
adequada, eventuais aditivos corretivos, como o minério de ferro, a areia, a bauxita, são 
utilizados. As etapas relacionadas às matérias
homogeneização, moagem e homogeneização, 
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to (ZAMPIERI, 1989). A Figura 1 esquematiza o processo de 
obtenção do cimento Portland. Por razões técnicas, ambientais e econômicas
normalizadas vêm sendo utilizadas cada vez mais não somente no Brasil, mas também em 
tuintes dos cimentos, moídas em conjunto com o clínquer, ou 
Considerações sobre adições serão tratadas ainda neste cap
Adições Minerais. 
 
 
Fluxograma do processo de fabricação do cimento Portland (KIHARA 
A fabricação do clínquer Portland 
Para a fabricação do clínquer Portland, o material de partida deve conter
os óxidos principais do clínquer, quais sejam: CaO, SiO
Raramente esses componentes são encontrados em uma única rocha em proporções 
adequadas. Por isso, é necessário preparar misturas de dois ou mais tipos de rochas. O 
calcário (75% a 80%) e a argila (20% a 25%) são as matérias-primas comuns do clínquer.
o um componente químico essencial não estiver presente na proporção 
adequada, eventuais aditivos corretivos, como o minério de ferro, a areia, a bauxita, são 
utilizados. As etapas relacionadas às matérias-primas são: extração, britagem, pré
moagem e homogeneização, as quais permitem que o material resultante, 
 
4 
A Figura 1 esquematiza o processo de 
obtenção do cimento Portland. Por razões técnicas, ambientais e econômicas, as adições 
normalizadas vêm sendo utilizadas cada vez mais não somente no Brasil, mas também em 
tuintes dos cimentos, moídas em conjunto com o clínquer, ou 
ainda neste capítulo e mais 
et al., 1990). 
Para a fabricação do clínquer Portland, o material de partida deve conter, em sua 
os óxidos principais do clínquer, quais sejam: CaO, SiO2, Aℓ2O3 e 
Raramente esses componentes são encontrados em uma única rocha em proporções 
adequadas. Por isso, é necessário preparar misturas de dois ou mais tipos de rochas. O 
primas comuns do clínquer. 
o um componente químico essencial não estiver presente na proporção 
adequada, eventuais aditivos corretivos, como o minério de ferro, a areia, a bauxita, são 
primas são: extração, britagem, pré-
permitem que o material resultante, 
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a farinha, apresente a composição química preestabelecida, a finura adequada para uma boa 
combinação de seus constituintes e uma homogeneidade apropriada. 
É importante salientar que o controle das matérias-primas durante o processo 
industrial se dá fundamentalmente com base em módulos químicos empiricamente criados 
ao longo de décadas da evolução da indústria cimenteira, de modo a manter, o mais 
constante possível, o quimismo da farinha e a homogeneidade do clínquer. Dentre eles, os 
mais usuais são o Fator de Saturação de Cal (FSC), o Módulo de Sílica (MS) e o Módulo de 
Alumina (MA) (CENTURIONE, 1993), calculados pelas equações a seguir: 
FSC
CaO x 100
2,8SiO2 1,2Al2O3 0,65Fe2O3
=
+ +
 (Equação 1)
 
MS
SiO2
Al2O3 Fe2O3
=
+
 (Equação 2) 
3
O2Fe
3O2Al
MA = (Equação 3) 
 Dois tipos principais de processo de homogeneização para posterior calcinação e 
obtenção do clínquer são empregados: os processos por via úmida e por via seca. Processos 
intermediários (via semiúmida e via semisseca) também são conhecidos, porém pouco 
usuais. 
O processo por via úmida, em que as matérias-primas são moídas e homogeneizadas 
com adição de cerca de 40% de água, gerando uma pasta, era utilizado no início da 
fabricação industrial de cimento, até os anos 70, mas é pouco utilizado hoje em dia no Brasil, 
devido ao custo energético despendido. Foi substituído gradativamente pelo processo por via 
seca, sobretudo após a crise mundial do petróleo, iniciada em 1973. Em 2010, segundo o 
Sindicato Nacional da Indústria do Cimento – SNIC (CARVALHO, 2010), 99% dos fornos 
brasileiros são de sistema via seca, contrapondo índices de 30% nos Estados Unidos e de 
20% na Rússia, mostrando o alto grau de eficiência energética alcançado pela indústria 
brasileira de cimento (CARVALHO, 2010a). 
O processo por via seca, ainda que mais complexo, consome cerca de metade do 
poder calorífico necessário para um forno via úmida. Constitui a moagem a seco das 
matérias-primas, gerando a farinha crua que calcinadaresulta no clínquer Portland. Um forno 
moderno é constituído por um conjunto de ciclones (pré-aquecedores), um maçarico 
secundário (pré-calcinador), responsável, sobretudo, pela descarbonatação do calcário, o 
forno propriamente dito, com o maçarico principal, que por sua vez induz à formação dos 
minerais de clínquer, e um resfriador industrial. A Figura 2 ilustra um forno com pré-
aquecedor e com resfriador do tipo satélite (DUDA, 1985). 
 Após um complexo e contínuo processo de queima, o clínquer é resfriado 
rapidamente, com o objetivo de impedir que as reações de transformações mineralógicas 
obtidas no interior do forno sejam revertidas durante o resfriamento. 
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A Figura 3 mostra um esquema do interior de um forno rotativo de clínquer, ilustrando 
a carcaça (um cilindro metálico), protegida por uma camada de tijolo
sua vez, recoberta por camada de clínquer permanente, denominada colagem, e uma 
fotografia do interior do forno, em que se visualiza o maçarico com a chama. 
Figura 2 – Esquema de forno de clínquer (F) com 
 
Figura 3 – Corte transversal de forno (esquerda) e foto do interior do forno (direita)
 O aporte térmico no forno provoca a descarbonatação do calcário e a 
desestruturação dos argilominerais, “liberando” os quatro elementos principais (Ca, Si, A
Fe) que se recombinam ao longo do perfil de temperaturas do forno rotativo, sob pressão 
negativa e ambiente oxidante e alcalino, sinterizando os componentes formadores do 
clínquer Portland, alita, belita, C
do momento em que deixam o forno, esses minerais sintéticos encontram
F 
P 
Leito de clínquer 
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A Figura 3 mostra um esquema do interior de um forno rotativo de clínquer, ilustrando 
a carcaça (um cilindro metálico), protegida por uma camada de tijolos refratários, que é, por 
sua vez, recoberta por camada de clínquer permanente, denominada colagem, e uma 
fotografia do interior do forno, em que se visualiza o maçarico com a chama. 
 
Esquema de forno de clínquer (F) com pré-aquecedor (P) e resfriador satélite (R) 
(adaptado de DUDA, 1985). 
 
 
Corte transversal de forno (esquerda) e foto do interior do forno (direita)
(KIHARA & CENTURIONE, 2005). 
 
aporte térmico no forno provoca a descarbonatação do calcário e a 
desestruturação dos argilominerais, “liberando” os quatro elementos principais (Ca, Si, A
Fe) que se recombinam ao longo do perfil de temperaturas do forno rotativo, sob pressão 
e ambiente oxidante e alcalino, sinterizando os componentes formadores do 
clínquer Portland, alita, belita, C3A e C4AF, os quais são estáveis nessas condições. A partir 
do momento em que deixam o forno, esses minerais sintéticos encontram
R 
Refratário 
Colagem 
Carcaça 
 
6 
A Figura 3 mostra um esquema do interior de um forno rotativo de clínquer, ilustrando 
s refratários, que é, por 
sua vez, recoberta por camada de clínquer permanente, denominada colagem, e uma 
fotografia do interior do forno, em que se visualiza o maçarico com a chama. 
 
aquecedor (P) e resfriador satélite (R) 
 
Corte transversal de forno (esquerda) e foto do interior do forno (direita) 
aporte térmico no forno provoca a descarbonatação do calcário e a 
desestruturação dos argilominerais, “liberando” os quatro elementos principais (Ca, Si, Aℓ e 
Fe) que se recombinam ao longo do perfil de temperaturas do forno rotativo, sob pressão 
e ambiente oxidante e alcalino, sinterizando os componentes formadores do 
são estáveis nessas condições. A partir 
do momento em que deixam o forno, esses minerais sintéticos encontram-se em estado 
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7 
 
 
metaestável2 às condições ambientes (CENTURIONE, MARINGOLO & PECCHIO, 2003). A 
Figura 4 esquematiza as transformações no interior do forno, em função da temperatura. 
Convém lembrar que, na Química do Cimento, é corrente a adoção de uma 
nomenclatura simplificada para compostos químicos anidridos e hidratados do cimento, 
substituindo-se os óxidos por letras. Ao adotar-se C = CaO, S = SiO2, A = Al2O3, F = Fe2O3, 
M = MgO, S = SO3, C = CO2 e H = H2O, pode-se expressar os principais constituintes do 
cimento Portland como: 
• Silicato tri cálcico: C3S; 
• Silicato dicálcico: C2S; 
• Aluminato tricálcico: C3A; 
• Ferroaluminato tetracálcico: C4AF; 
• Sulfato de cálcio: C S . 
 
 
Figura 4 – Esquema com as transformações mineralógicas no interior do forno de clínquer, em função 
da temperatura (adaptado de WOLTER, 1985). 
 O Capítulo 243 do livro Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e 
Engenharia de Materiais, complementa as informações sobre fabricação de cimento Portland 
aqui apresentadas. 
 
2 Termo emprestado da Termodinâmica para designar uma situação em que as fases mineralógicas resultantes 
ou decorrentes de aquecimento possuem uma estabilidade precária, podendo facilmente ser alteradas para um 
nível de energia mais baixo. 
3 BATTAGIN, A. F., BATTAGIN, I. L. S. O cimento Portland no Brasil. In: ISAIA, G. C. (Ed.). Materiais de 
Construção Civil e Princípio de Ciência e Engenharia de Materiais. v. 1, São Paulo: Instituto Brasileiro do 
Concreto, 2010. p. 761-790. 
 
C a l l iv r e
B e l i ta
C a C O 3
α q u a r tz o β q u a r tz o
C O 2
A l i ta
C r is to b a l i ta
C 1 2A 7
M in e r a is d e a r g i la
F e 2O 3
H 2O C 2 (A ,F ) C 4A F
C 3A L íq u id o
C
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F
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h
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R
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aç
ã
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d
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m
as
sa
0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0
C a l l iv r e
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Temperatura, °°°°C 
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6.2.3 As demais etapas da fabricação do cimento Portland 
 No forno, como resultado do tratamento térmico, a matéria-prima transforma-se em 
clínquer. Na saída, o material apresenta-se em forma aproximadamente esférica com 
diâmetros variáveis e está a uma temperatura entre 1200oC e 1300oC, pois há um início de 
abaixamento de temperatura, na fase final, ainda no interior do forno, depois de atingir 
temperatura próxima de 1450oC. Inicia-se então a fase de resfriamento no resfriador 
industrial, que pode ser de vários tipos, mas os dois principais são os de satélite (ou 
planetário) e os de grelha (normalmente mais eficiente). Os resfriadores constituem 
intercambiadores de calor cujo objetivo é reduzir o mais rápido possível a temperatura do 
material que sai do forno, visando estabilizar as fases mineralógicas formadas durante a 
sinterização. Os gases provenientes dos resfriadores ("ar terciário") atravessam o forno no 
sentido oposto ao fluxo de materiais, tendo como finalidade principal o resfriamento. 
 O clínquer resfriado é transportado para a moagem final no chamado moinho de 
cimento, para atingir a finura conveniente, acrescido do sulfato de cálcio e de eventuais 
adições, como já comentado.O cimento Portland, resultante da moagem do clínquer e 
demais componentes, é transportado mecânica e pneumaticamente para os silos de cimento 
a granel, onde é estocado. A próxima etapa consiste na operação de ensacamento, feita em 
máquinas especiais que automaticamente enchem os sacos e os liberam assim que atingem 
a massa especificada de 50 kg. Geralmente, o cimento é embalado em sacos de papel kraft 
de múltiplas folhas, adotados mundialmente por conferir adequado manuseio no transporte e 
permitir seu enchimento com material ainda bastante aquecido, por ensacadeiras 
automáticas, imprescindíveis ao atendimento do fluxo de produção. Entretanto o cimento 
pode ser também distribuído a granel, em caminhões graneleiros, geralmente destinado ao 
consumidor final, ao passo que os ensacados destinam-se primordialmente às revendas. Em 
2009, segundo o SNIC, 71% do cimento despachado foi transportado na forma de sacos e 
apenas 29%, a granel. 
 
6.2.4 Investimentos e logística na indústria do cimento 
 
 É oportuno descrever alguns aspectos ligados aos investimentos e à logística na 
indústria do cimento, nem sempre abordados na literatura disponível (SNIC, 2009). O tempo 
necessário para a implantação de um projeto de fábrica de cimento, dos estudos preliminares 
até a “posta em marcha”, é de três a cinco anos. Atualmente, a escala mínima nas unidades 
industriais é de um milhão de toneladas/ano de capacidade instalada, com investimento de 
200 a 300 milhões de dólares. As despesas com combustíveis e energia elétrica representam 
mais de 50% na formação do custo direto de produção em uma fábrica de cimento. 
 Algumas características específicas da produção do cimento tornam sua logística 
muito complexa, pois o cimento é consumido o ano inteiro, sem interrupções, sendo 
imprescindível em qualquer tipo de obra e, portanto, precisa estar presente em tempo hábil 
em todas as regiões do País. Dada a condição continental do Brasil, para atingir todos os 
mercados, o cimento é distribuído predominantemente através da cadeia da revenda, como 
já comentado, contrapondo-se a exemplo de países europeus e dos Estados Unidos, cuja 
indústria da pré-fabricação (pré-moldados) e da preparação de concretos em centrais já 
atingiu nível maior de maturidade que no Brasil. 
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9 
 
 
 Ensacado ou a granel, o cimento ocupa muito espaço, considerando seu baixo valor. 
Por ser perecível, requer uma estocagem em condições especiais, seja nas fábricas, nos 
depósitos ou nas lojas, e por prazos limitados a poucos dias. É sensível à logística, que é de 
fluxo contínuo e inclui todo o processo de produção, distribuição e consumo. Em caso de 
aumento de demanda, toda a cadeia relacionada precisa ser imediatamente ampliada para 
maior produção, mais insumos, mais caminhões etc. Por ser um produto de baixa relação 
preço/peso, o cimento é bastante onerado pelo frete, na distribuição, sofrendo diretamente o 
impacto com os aumentos de combustíveis e outros derivados de petróleo. Por todos esses 
motivos, o peso da logística do cimento é maior do que em diversos outros segmentos de 
bens de consumo. 
 Outras características são determinantes para o escoamento da produção de cimento 
no Brasil: o modal de transporte mais utilizado pela indústria é o rodoviário, atingindo em 
2009 a expressiva parcela de 94% do total de cimento transportado. Em 2009, para retirar o 
cimento das fábricas, circularam diariamente, em média, em todo o Brasil, mais de oito mil 
caminhões carregados do produto. O raio de distribuição do cimento atinge, em média, 300 a 
500 quilômetros nas regiões Sudeste e Sul, podendo chegar a mais de 1000 quilômetros no 
Norte e Nordeste. Nestas regiões, existe a necessidade do uso do modal hidroviário que 
representa cerca de apenas 1% do total transportado. O sistema ferroviário adquiriu mais 
qualidade com a privatização, mas ainda hoje são necessários cinco dias para levar uma 
carga que seria transportada em um dia por uma rodovia. Além disso, há a disputa pelos 
meios de transporte com outros produtos como o aço, os minérios e os produtos agrícolas. 
 
6.3 Os constituintes do cimento Portland 
 
6.3.1 O clínquer Portland 
 
 Na etapa de transformações mineralógicas que se processa no interior do forno, as 
fases minerais abundantes na natureza, como calcita (CaCO3), dolomita {CaMg(CO3)2}, 
quartzo (SiO2), plagioclásio {(NaAℓSi3O8)-(CaAℓ2Si2O8)}, caulinita {Aℓ4(Si4O10)(OH)8}, biotita 
{K(Mg,Fe)3(AℓSi3O10)(OH)2}, muscovita {KAℓ2(AℓSi3O10)(OH)2}, hematita (Fe2O3), entre outras, 
sãos os principais constituintes das rochas calcárias e argilosas. Essas fases são 
transformadas em minerais metaestáveis, cujos campos de estabilidade envolvem 
normalmente temperaturas superiores a 1000ºC, representados pelos silicatos cálcicos (alita 
– Ca3SiO5 e belita – Ca2SiO4) e pelos aluminatos e ferroaluminatos cálcicos (C3A – Ca3Aℓ2O6 
e C4AF – Ca4Aℓ2Fe2O10). Adicionalmente, outros minerais se formam em proporções 
menores, como a cal livre (CaO), o periclásio (MgO) e sulfatos alcalinos diversos 
(CENTURIONE, MARINGOLO & PECCHIO, 2003). 
 
6.3.1.1 Alita 
 
A alita é o principal constituinte do clínquer, compreendendo 40% a 70%, em massa. 
Tem importante papel no endurecimento e na resistência mecânica do cimento às primeiras 
idades (de 1 a 28 dias). Apresenta-se sob a forma de solução sólida de Ca3SiO5 com 
proporções variadas de elementos menores (Aℓ, Mg, Fe, Na, K, Ti, Mn, P e outros) (KIHARA 
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10 
 
 
et al., 1990). Um cristal de alita tem idealmente a forma prismática hexagonal. Quando o 
cristal desenvolve todas as faces de um hexágono, é denominado idiomórfico (Figura 5). 
 
Figura 5 – Aspecto tridimensional de um cristal de alita. 
 A observação da microestrutura do clínquer, por meio da técnica de microscopia 
óptica de luz refletida, é empregada rotineiramente no Brasil como técnica complementar no 
controle de fabricação do cimento Portland. De fato, a alita se mostra ao microscópio óptico 
como cristais equidimensionais ou alongados, podendo predominar um ou outro tipo. A 
dimensão média dos cristais de alita é outra característica importante do clínquer. Essas 
características são decorrentes das condições reinantes no interior do forno e terão impacto 
no desempenho do produto final, o cimento. Assim, cristais com dimensões elevadas de alita 
(> 60µm) são formados em condições enérgicas de queima e pouco reativos, enquanto 
cristais pouco desenvolvidos (< 20µm) caracterizam clínqueres submetidos a condições 
insuficientes de queima, que podem resultar em clínqueres mal queimados, normalmente 
com elevados teores de cal livre residual. Cristais de alita com diâmetro médio entre 30µm e 
40µm indicam condições normais de queima e são os mais desejáveis, pois são mais 
reativos (BATTAGIN, 2001). Os cristais de alita podem conter inclusões dos outros 
constituintes do clínquer (belita, periclásio, cal livre e fase intersticial). O nível de inclusões, 
no entanto, varia, e só é relevante quando em excesso. A presença de exsoluções em 
cristais de alita e a ocorrência de gotículas de ferro metálico são indicativas de ambiente 
redutor no forno e diminuem a reatividade do clínquer. A Figura 6 é uma fotomicrografia 
obtida em microscópio óptico de luz refletida e mostra cristais de alita com feições típicas de 
condições normais de queimabilidade (ABCP, 2005). 
 
Figura 6 – Fotomicrografia mostrando os cristais de Alita (A) (ABCP, 2005). 
6.3.1.2 Belita 
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 A belita também desempenha importante papel nas resistências mecânicas do 
cimento, sobretudo a idades mais avançadas (acima de 28 dias), uma vez que apresenta 
taxa de hidratação mais lenta. Constitui solução sólida de Ca2SiO4 com diversos elementos 
menores e, em média, representa de 10% a 20% do clínquer (KIHARA et al., 1990). Os 
cristais de belita aparecem no clínquer com as formas arredondadas, em início de digitação 
ou digitadas, e estão diretamente relacionadas às condições de resfriamento do processo 
industrial (BATTAGIN, 1985). As belitas arredondadas são as mais desejáveis, pois sendo 
mais reativas, contribuem para maior evolução da resistência do cimento. A distribuição da 
belita em zonas é decorrente de problemas de moagem ou homogeneização da farinha. 
Essas características devem ser evitadas, pois o excesso de zonas de belita está sempre 
associado à presença de zonas de cal livre, que contribuem para um menor teor de alita em 
relação ao projetado pelos módulos químicos, podendo levar a desenvolvimento diferenciado 
de resistência do cimento, além de problemas de estabilidade volumétrica da pasta de 
cimento. As Figuras 7, 8 e 9 ilustram algumas dessas feições (ABCP, 2005). 
 
Figura 7 – Zonas regulares de belita (B) e presença de poros (P) (ABCP, 2005). 
 
Figura 8 – Zonas regulares de belita (B), ligadas a grãos silicosos grossos na farinha crua (ABCP, 2005). 
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12 
 
 
 
Figura 9 – Cristais de belita arrredondados (B), resultantes de condições adequadas de resfriamento que lhes 
conferem alta reatividade; entre os cristais de belita aparece a fase intersticial (F) (ABCP, 2005). 
6.3.1.3 Fase Intersticial 
 A fase intersticial, material que preenche os espaços entre os cristais de alita e belita, 
compreende o material que se funde durante o processo de clinquerização. Essa fase é 
formada por aluminatos e ferroaluminatos cálcicos, em solução sólida. O C3A (aluminato 
tricálcico) é responsável pela pega do cimento, já que é o componente mais reativo do 
clínquer. O C4AF (ferroaluminato tetracálcico) tem importante papel na resistência química do 
cimento, em especial ao ataque de sulfatos às estruturas de concreto. A fase intersticial 
ocorre em proporções que variam de 15% a 20% do clínquer (KIHARA et al., 1990). O estudo 
da microestrutura da fase intersticial pode nos revelar aspectos do segundo resfriamento. De 
fato, em relação ao segundo resfriamento, que se processa no resfriador industrial, sua 
avaliação se baseia no grau de cristalização da fase intersticial. Assim, fases intersticiais 
vítrea, semicristalizada e cristalizada caracterizam, respectivamente, um segundo 
resfriamento rápido, normal e lento. Quando o segundo resfriamento é lento e, portanto, a 
fase é cristalizada, é possível identificar a presença de álcalis no aluminato cálcico através 
do alongamento desses cristais, que influi decisivamente na sua reatividade. A fase 
intersticial cristalizada, com nítida separação entre o C3A e o C4AF, por ser mais reativa, 
requer maior teor de sulfato de cálcio para retardar a pega, em igualdade de condições. O 
segundo resfriamento rápido se caracteriza também por proporcionar alitas e belitas mais 
reativas. A Figura 10 ilustra diferentes feições da fase intersticial (ABCP, 2005). 
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Figura 10 – No quadrante superior, fase intersticial cristalizada em C3A (D) e C4AF (E). Essa fase é muito 
reativa, com repercussão direta na resistência do cimento a sulfatos e no calor de hidratação. A feição da direita 
mostra incorporação de álcalis, com C3A alcalino com influência na reação álcali-agregado, pois sua presença 
indica também a presença de sulfatos alcalinos solúveis. No quadrante inferior fase vítrea (F) e semicristalizada 
(F), da esquerda para a direita, respectivamente, resultando em pega mais lenta e menor calor de hidratação 
em igualdade de condições (ABCP, 2005). 
6.3.1.4 Cal livre 
 A cal livre (CaO) é considerada indesejável no clínquer em teores superiores a 2%. 
Forma-se pela descarbonatação do CaCO3 da farinha e serve como parâmetro de controle 
das condições de fabricação do clínquer. Teores elevados de cal livre indicam que a 
combinação dos óxidos presentes no forno não foi completa, seja pela moagem e 
homogeneização inadequadas da farinha, seja pelas condições de queima insatisfatórias. A 
frequência e distribuição da cal livre indicam assim as condições operacionais e parâmetros 
do processo. Pode ocorrer como cristais dispersos no clínquer ou agrupados em zonas 
regulares ou irregulares. De forma análoga à belita, as zonas regulares apresentam 
contornos definidos e são estruturas remanescentes de grãos grossos de calcário, que 
devido à baixa mobilidade iônica dos íons cálcio, conservam a forma original dos grãos de 
calcário. Da mesma maneira, as zonas irregulares revelam indícios de homogeneização 
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insuficiente da mistura crua. A presença de cal livre pode levar a expansão da pasta de 
cimento no processo de hidratação, mas não existe uma limitação normativa do teor máximo 
de CaO livre no clínquer ou no cimento, o que se limita efetivamente é a variação volumétrica 
da pasta de cimento pelo método das agulhas de Le Chatelier, seja a frio ou a quente, de 
acordo com a ABNT NBR 11582:1991. A Figura 11 ilustra os cristais de cal livre, observados 
por microscopia óptica de luz refletida. 
 
Figura 11 – Cristais de cal livre (c) em zonas, revelando cristais reliquiares de grão grossos de calcário na 
farinha crua (ABCP, 2005). 
6.3.1.5 Periclásio 
 O óxido de magnésio no cimento Portland é derivado principalmente de calcários 
magnesianos usados como matéria prima para a produção do clínquer. Se presente em 
pequenas quantidades, o magnésio melhora a queimabilidade do clínquer, pois substitui o 
cálcio. Quando em baixos teores (até cerca de 2%), o óxido de magnésio entra em solução 
sólida nos aluminatos e ferroaluminatos bem como nas alitas. Acima desse valor começa a 
cristalizar o MgO livre na forma de cristais de periclásio. Se o resfriamento for rápido, as 
dimensões dos cristais tornam-se diminutas e os cristais ficam dispersos e mesmo com 
teores expressivos, em teores acima de 5%, não há expansão no ensaio de autoclave. Se o 
resfriamento no processo de produção do clínquer for lento e, se os cristais formados 
estiverem agrupados, há expansão nas barras de pasta por autoclave devido à hidratação do 
periclásio e formação de brucita expansiva. A Figura 12 ilustra a presença de cristais de 
periclásio no clínquer (ABCP, 2005). 
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15 
 
 
 
Figura 12 – Cristais de periclásio dispersos ou associados em zonas de cal livre ligadas a grão de calcário 
dolomítico (ABCP, 2005). 
 
 As normas internacionais adotam limitação do teor de MgO no cimento ou limitação 
de variação volumétrica por métodos de desempenho (autoclave e Le Chatelier) ou 
ambos.Na Europa não é adotado o método de autoclave para avaliar-se a estabilidade 
volumétrica das pastas de cimento, metodologia adotada nos Estados Unidos. Na Europa, as 
especificações de cimento (EN197-1) limitam o teor de MgO no clínquer em 5% e não há 
limitação no cimento, pois seria muito difícil limitar aspectos da microestrutura do periclásio e 
sua forma de distribuiçãono clínquer. Adicionalmente, como o óxido de magnésio está 
presente na escória de alto-forno, mas nunca sob a forma de periclásio, seria inócuo limitar 
MgO em cimento contendo escória para prevenir manifestações patológicas. 
 O método de autoclave é realizado sob condições enérgicas de pressão e 
temperatura que raramente ocorrem nas condições de aplicação do cimento. Mede-se a 
expansão de um corpo-de-prova de (1 x 1 x 10) polegadas em 24h de cura enérgica, com 
resultado em porcentagem. É adotado pelos Estados Unidos como ASTM C151-09 e 
também em alguns outros países, com limite de 0,8%, sendo que se limita também o MgO 
em 6,0% para cimentos sem adições (ASTM C150) e para os cimentos compostos (ASTM 
C595), mas sem escória. 
 No Brasil, a norma de autoclave foi editada em 1966, mas foi cancelada anos depois, 
optando-se pelo método de Le Chatelier. Este mede a separação, em milímetros, das 
agulhas de corpos-de-prova cilíndricos conservados em água em ebulição durante certo 
período e, paralelamente, corpos-de-prova submetidos à cura a frio durante sete dias. Esse 
método é adotado também na Europa, com limitação de 10 mm de abertura das agulhas, 
contra 5 mm no Brasil. Infelizmente no Brasil há limitação equivocada de MgO para cimentos 
contendo adições de escória. 
 Em suma, como as condições de autoclave não ocorrem nas condições de campo e 
não há registros no Brasil de patologias de edificações devidas a alto teor de MgO no 
cimento, conclui-se que o método de Le Chatelier é mais adequado que o de autoclave e 
deveria haver uma limitação de MgO apenas nos clínqueres. 
 
 
 
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16 
 
 
6.3.1.6 Sulfatos alcalinos 
 
 Os sulfatos alcalinos ocorrem em clínqueres, cujas matérias-primas são ricas em 
elementos alcalinos (K e Na) e sulfatos. Os combustíveis utilizados no forno podem contribuir 
também para o aporte de íons sulfato no sistema. Embora em baixas proporções, os 
componentes alcalinos apresentam grande importância, tendo em vista o papel 
desempenhado no fenômeno da reação álcali-agregado (RAA) e na própria cinética de 
hidratação do cimento. 
A formação dos compostos alcalinos no clínquer é decorrente do ciclo de gases dentro 
do forno durante o seu processo de fabricação, por sua vez, fortemente dependente da 
relação molar álcalis/enxofre que resultará na condensação/cristalização de sulfatos 
alcalinos, aluminatos alcalinos ou silicatos alcalinos. Os sulfatos alcalinos são facilmente 
solubilizáveis na água de amassamento enquanto os álcalis contidos nos aluminatos (álcali-
C3A) e nos silicatos (álcali-belita) serão liberados mais lentamente durante o processo de 
hidratação. A hidratação do cimento resulta na formação de uma solução intersticial no 
concreto contendo essencialmente hidróxidos de cálcio, sódio e potássio. 
 A concentração de Na+, K+ e OH- vai depender fundamentalmente do teor de álcalis 
no clínquer anidro, constituinte do cimento. Embora os álcalis no concreto provenham 
essencialmente do cimento, eles podem originar-se de outras fontes, tais como a água de 
amassamento, adições (cinzas volantes e escórias de alto-forno, sílica ativa, metacaulim), e 
aditivos químicos, além dos próprios agregados contendo minerais ricos em álcalis, como, 
por exemplo, os feldspatos e as micas, que, em alguns casos, também podem liberar álcalis 
ao longo do tempo. Os álcalis podem também ser originários de águas superficiais ou 
subterrâneas em contato com as estruturas de concreto. É necessário enfatizar, contudo que 
nem todos os álcalis no concreto participam da RAA, mas apenas, aqueles que não ficam 
fixos na estrutura cristalina dos silicatos de cálcio hidratados ou nos próprios agregados. 
 Com o objetivo de limitar o teor de álcalis para prevenir a RAA no concreto, a maioria 
dos países adotou o valor limite de 3,0 kg/m3 de Na2Oeq. de álcalis solúveis no concreto. 
Porém, constataram-se muitos casos de manifestação de RAA em concretos que haviam 
satisfeito esse limite, levando à necessidade de incluir outro tipo de prevenção adicional. 
Nesse sentido as mais recentes recomendações definem diferentes valores limites em 
função da classe de reatividade dos agregados ou do grau de risco de ocorrência da reação; 
direcionamento este, seguido pelas novas normas brasileiras de RAA (BATTAGIN, 
BATTAGIN & SBRIGI, 2009). 
 
6.3.2 Sulfato de cálcio 
 
 O sulfato de cálcio, adicionado intencionalmente ao cimento Portland, atua como 
regulador (retardador) da pega da pasta de cimento, durante as reações de hidratação. O 
teor adicionado, entre 2 e 5%, varia em função do teor e da reatividade do C3A do clínquer, 
bem como da presença de álcalis, além da finura do cimento. Caso não se utilizasse desse 
expediente a pega seria praticamente instantânea, em menos de 10 minutos, o que 
inviabilizaria a aplicação do concreto na maioria das suas aplicações. 
 Um dos modelos para explicar o retardamento da pega da pasta de cimento baseia-
se no conceito de formação de uma camada pouco solúvel de etringita sobre a superfície do 
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17 
 
 
C3A, retardando a penetração de água e retardando, portanto, as próprias reações de 
hidratação do C3A. 
 O sulfato de cálcio é encontrado no cimento Portland sob as formas de gipsita 
(CaSO4 • 2 H2O); hemidrato ou bassanita (CaSO4• 0.5 H2O) e anidrita (CaSO4). Geralmente 
as duas últimas se originam da desidratação parcial da gipsita dentro dos moinhos quando a 
temperatura atinge valores acima de 100ºC, favorecida por ventilação baixa. Essas fases 
possuem papel relevante na hidratação do cimento Portland devido às diferenças de 
solubilidade e taxa de solubilização. 
 No processo de hidratação do cimento Portland, o enrijecimento prematuro da pasta 
pode ser classificado em irreversível (pega rápida) e reversível (falsa pega). O primeiro se 
caracteriza por uma acentuada liberação de calor e por não readquirir a consistência inicial 
após remistura e geralmente ocorre quando há falta de sulfato de cálcio. Um caso especial 
de pega rápida em cimentos Portland é atribuído à precipitação de singenita a partir da 
reação de bassanita com o sulfato de potássio na presença de água. A equação a seguir 
demonstra essa condição: 
 
 (CaSO4.½H2O + K2SO4 + ½H2O = CaSO4. K2SO4. H2O) (Equação 4) 
 
 O enrijecimento reversível ou a falsa pega caracteriza-se por um endurecimento 
rápido da pasta sem liberação acentuada de calor de hidratação, que volta a adquirir sua 
propriedade inicial quando retrabalhada, isto é, quando o concreto é revibrado. Não causa 
nenhuma manifestação patológica se não for tomada a decisão errônea de adição 
suplementar de água para que o concreto readquira a trabalhabilidade. Dentre as várias 
hipóteses para explicar essa anomalia, a mais aceita é creditada à bassanita e à anidrita 
solúveis, provenientes da transformação e desidratação parcial da gipsita, que se dissolvem 
nos primeiros minutos de amassamento, precipitando-se como gipsita. A presença dessas 
formas de sulfato de cálcio no cimento não indica necessariamente que ocorrerá falsa pega, 
pois dependerá também da quantidade e da reatividade do C3A e da quantidade disponível 
de sulfato em solução. Torna-se importante esclarecer que a falsa pega também pode 
ocorrer quando o clínquer apresenta sulfatos alcalinos em sua composição. A langbeinita, 
formada durante o processo de clinquerização, quando na presença de água, transforma-se 
em singenita com liberação de uma molécula de CaSO4. Este, na presença de água, 
cristaliza-se em gipsita, dando origem ao fenômeno de falsa pega, conforme a seguinte 
reação: 
 
 K2Ca2(SO4)3 + H2O = CaSO4.K2SO4.H2O + CaSO4 (Equação 5) 
 
 CaSO4 + 2H2O = CaSO4.2H2O (Equação 6) 
 
 A forma de sulfato de cálcio mais utilizada na indústria de cimento é a gipsita, que 
pode ser de origem natural ou sintética. As reservas nacionais conhecidas de gipsita natural 
são suficientes para atender ao consumo nos níveis atuais por cerca de 1.000 anos 
(PEREIRA, 1973) sendo as mais importantes localizadas nos Estados de Pernambuco, 
Ceará e Piauí. A gipsita consumida é proveniente de depósitos de alta pureza, geralmente 
superior a 90% (BATTAGIN & CENTURIONE, 1989). 
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18 
 
 
 A má distribuição geológica dos depósitos de gipsita natural, aliada às enormes 
proporções de rejeitos industriais da fabricação do ácido fosfórico nas regiões Sul e Sudeste 
do País, motivaram a industrialização do fosfogesso, como é conhecido no jargão industrial o 
sulfato de cálcio di-hidratado precipitado no processo de obtenção do ácido fosfórico, a partir 
do minério de apatita. Frequentemente, esse minério fosfático está associado a impurezas de 
sílica e de flúor, originando, no gesso sintético, a presença de compostos como fluoretos, 
fosfatos residuais, matéria orgânica, que podem afetar o tempo de pega e as resistências 
mecânicas do cimento. Daí a necessidade de beneficiamento e purificação do fosfogesso 
que é praticado pelos grandes grupos industriais que são fornecedores da indústria do 
cimento, gerando um produto com desempenho similar à gipsita natural e contribuindo na 
questão ambiental. É necessário enfatizar que não existe uma norma que prescreva as 
características do fosfogesso utilizado para regular a pega do cimento. O que é medido é o 
desempenho do fosfogesso no cimento através do ensaio de tempo de pega do cimento, 
limitando para o cimento os teores de SO3, resíduo insolúvel e perda ao fogo (os quais 
também estão ligados a outros componentes). É conhecido o fato de que algumas 
características do fosfogesso são favoráveis e outras desfavoráveis para seu emprego no 
cimento. Assim, o índice de acidez é um balizador para indicar fosfogesso de boa qualidade, 
sendo aceitáveis amostras com índice de acidez até um máximo de 3. 
 A presença de contaminações residuais de flúor e P2O5 pode retardar anomalamente 
a pega, bem como influir no desenvolvimento da resistência mecânica. Teores altos de 
umidade também podem comprometer o processo de moagem, com acúmulo nas bolas do 
moinho, aspectos que a indústria de cimento está atenta, contribuindo para o uso 
generalizado do fosfogesso no Sudeste e Sul do País. 
 
6.3.2 Adições Minerais 
 
 O consumo apreciável de energia, durante o processo de fabricação do cimento 
Portland, motivou mundialmente esse segmento industrial na busca de medidas para 
diminuição do consumo energético. Uma das alternativas de sucesso foi o uso de escórias 
granuladas de alto-forno e materiais pozolânicos e, também, de fíler calcário na composição 
dos chamados cimentos com adições (cimentos Portland compostos, cimento Portland de 
alto-forno e cimento Portland pozolânico). Quando adicionadas ao cimento, as pozolanas e 
escórias combinam-se e/ou são ativadas pelo hidróxido de cálcio liberado nas reações de 
hidratação do clínquer, originando compostos com propriedades ligantes ao passo que os 
fíleres calcários melhoram a compacidade e trabalhabilidade dos concretos e argamassas 
fazendo o papel de ponte entre os produtos de hidratação e, em menor escala também 
formando produtos hidratados. 
 Além do aspecto ligado à conservação de energia, as principais razões de utilização 
das escórias, pozolanas e fíleres devem-se às propriedades específicas que trazem ao 
cimento, com certas vantagens sobre o cimento Portland comum, especialmente com relação 
à durabilidade e a razões ambientais, contribuindo para a diminuição das emissões 
específicas de gases de efeito estufa, evitando que as jazidas de calcário sejam exauridas 
prematuramente, contribuindo para reciclagem de rejeitos industriais, notadamente no caso 
das escórias e pozolanas 
 
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6.3.2.1 Escória granulada de alto-forno 
 
 A escória granulada é o subproduto da fabricação do gusa nos alto-fornos, material 
de natureza vítrea, constituído em sua maior parte de aluminossilicatos de cálcio. Resulta da 
combinação dos minerais da ganga do minério de ferro, das cinzas do coque utilizado como 
combustível e ativador da redução e da cal utilizada como fundente. Além dos 
aluminossilicatos cálcicos, ocorrem, secundariamente, sulfetos de cálcio e manganês e 
óxidos de ferro e manganês. A presença de magnésio está condicionada à utilização de 
calcário magnesiano como fundente. 
 De acordo com a especificação brasileira para cimento Portland de alto-forno (ABNT 
NBR 5735:1991), as escórias constituem de 35% a 70% da massa total do aglomerante. 
 Além das características do clínquer, as propriedades do cimento Portland de alto-
forno dependem em grande parte do teor e das características das escórias. A atividade 
hidráulica das escórias, por sua vez, depende principalmente da sua finura, composição 
química e do seu grau de vitrificação. De acordo com a ABNT NBR 5735:1991, as escórias 
utilizadas para cimento devem apresentar alto grau de vitrificação e obedecer à relação: 
 
CaO MgO Al O
SiO
+ +
>2 3
2
 1 (Equação 7) 
 O primeiro cimento Portland de alto-forno comercial foi produzido na Alemanha, em 
1892. Em 1909, o Governo daquele país já oficializava o uso de até 30% de escória em 
cimentos. No Brasil, o processo de adição de escória ao cimento Portland iniciou-se no ano 
de 1952, com a empresa Cimento Tupi, em Volta Redonda/RJ, empregando escórias 
granuladas de alto-forno, provenientes da Companhia Siderúrgica Nacional (BATTAGIN, 
1987). Em 2009, a fabricação do cimento Portland de alto-forno respondeu por 15 % da 
produção total, segundo o Sindicato Nacional da Indústria de Cimento (SNIC, 2010), 
concentrando-se na região Sudeste. De fato, nessa região, encontram-se instaladas as 
maiores usinas siderúrgicas a coque e, por consequência, o material disponível para as 
plantas de cimento são principalmente as escórias de alto forno. 
 
6.3.2.2 Materiais pozolânicos 
 
 Pozolanas são materiais silicosos ou sílico-aluminosos, que por si sós não possuem 
poder aglomerante, mas que, em presença de água e quando finamente divididos, reagem 
com o hidróxido de cálcio, na temperatura ambiente, dando origem a compostos com 
propriedades aglomerantes. 
 De acordo com a ABNT NBR 5736:1991, especificação brasileira de cimento 
Portland pozolânico, as pozolanas são classificadas em naturais e artificiais, sendo as 
primeiras definidas como materiais de origem vulcânica, geralmente de natureza ácida ou de 
origem sedimentar. As pozolanas artificiais correspondem aos materiais provenientes de 
tratamento térmico ou subprodutos industriais com atividade pozolânica e podem ser 
subdivididas em: 
• argilas calcinadas – materiais provenientes da calcinação de determinadas argilas 
que, quando tratadas à temperatura entre 500°C e 900°C, adquirem a propriedade de 
reagir com o hidróxido de cálcio; 
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• cinzas volantes – resíduos finamente divididos, provenientes da combustão de carvão 
pulverizado ou granulado; 
• outros materiais – são considerados ainda como pozolanas artificiais outros materiais 
não tradicionais, tais como escórias siderúrgicas ácidas,sílica ativa, rejeito sílico-
aluminoso de craqueamento do petróleo, cinzas de resíduos vegetais como a cinza de 
casca de arroz e bagaço de cana, por exemplo, e rejeitos de carvão mineral. 
 De acordo com a especificação brasileira para cimento Portland pozolânico, os 
materiais pozolânicos constituem de 15% a 50% da massa total do aglomerante. 
 Analogamente ao que ocorre com as escórias em relação aos cimentos Portland de 
alto-forno, as propriedades do cimento Portland pozolânico dependem em grande parte do 
teor e das características dos materiais pozolânicos. A atividade pozolânica por sua vez 
depende da área específica da pozolana, dos teores de sílica e da alumina reativas, da 
estrutura cristalina desordenada e, principalmente, da sua capacidade de combinar com a cal 
para formar compostos com propriedades cimentícias. 
 No Brasil, os cimentos com adição pozolânica começaram a ser comercializados 
somente em 1969, no Rio Grande do Sul, por iniciativa da S.A. Indústrias Reunidas 
Francisco Matarazzo, utilizando-se as cinzas volantes coletadas na Termoelétrica de 
Charqueadas (BATTAGIN, 1987). Anteriormente, havia usos esporádicos de cinzas volantes 
em 1964 (KIHARA & SHUKUZAWA, 1982), também no Rio Grande do Sul, e de argilas 
calcinadas nas obras da barragem de Jupiá, no Rio Paraná, cuja fábrica de pozolana iniciou 
sua operação em 1965 (ZAMPIERI, 1989). Atualmente a produção de cimentos com 
materiais pozolânicos está restrita às regiões Sul e Nordeste. A localização no sul do País 
das jazidas economicamente exploráveis de carvão mineral condicionou a instalação das 
termelétricas alimentadas a carvão mineral nessa região, tornando disponíveis para a 
indústria cimenteira local um dos resíduos da queima do carvão, as cinzas volantes. 
 Por tratar-se de um segmento industrial totalmente desfavorável aos transportes de 
longas distâncias, a produção de cimentos Portland pozolânicos com cinzas volantes 
também ficou confinada aos Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná. Na 
região Nordeste, por outro lado, concentra-se a oferta dos cimentos com pozolana de argila 
calcinada. Segundo o Sindicato Nacional da Indústria de Cimento, em 2009 a fabricação do 
cimento Portland pozolânico respondeu por cerca de 10 % da produção total (SNIC, 2010) de 
cimento do País. 
 
6.3.2.3 Fíler calcário 
 
 Como fíler calcário deve ser entendido o material proveniente da rocha calcária 
finamente moída, o qual adicionado ao cimento Portland produz concretos mais trabalháveis, 
porque os grãos ou partículas desses materiais, ao se alojarem entre os grãos dos demais 
componentes do concreto, desempenham o papel de lubrificante. 
 É bastante conhecida, na literatura técnica, a controvérsia sobre a influência nefasta 
ou positiva da adição calcária, quer na resistência mecânica, quer mais amplamente na 
durabilidade do concreto. Atualmente a comunidade técnica e os consumidores já aceitam 
com maior naturalidade os cimentos filerizados, pois a experiência vem comprovando o bom 
desempenho desses materiais tanto no Brasil como em âmbito mundial, tendo a União 
Europeia adotado, no ano 2000, a EN 197-1 Especificação de Cimentos Correntes, que 
contempla o uso de filer em até 35%. No Brasil, o uso do filer calcário é especificado na 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
21 
 
 
ABNT NBR 11578:1991 – Cimento Portland Composto com fíler (CP II-F) em teores de 6 a 
10% e nos demais cimentos compostos (com pozolana, CP II-Z e com escória, CP II-E) em 
teores de 0 a 10%. Nos cimentos Portland pozolânicos (ABNT NBR 5736:1991) e de alto-
forno (ABNT NBR 5735:1991), os teores máximos são limitados em 5%, sendo exigência que 
o teor de carbonato do fíler seja superior a 85% de CaCO3. Na Argentina a norma IRAM 
50000, versão 2010, prevê cimentos com até 25% de fíler calcário, ao passo que somente 
em 2005 as normas americanas da American Society for Testing and Materials (ASTM) 
incluíram até 5% de filer nos cimentos da especificação ASTM C 150, em contraste com 
alguns países europeus que vinham admitindo altos teores desde a década de 60. 
 A adição de filer calcário causa um efeito químico e físico durante a hidratação do 
cimento. O efeito químico é limitado pela formação de carboaluminatos, com influência na 
pega (grosso modo, pode-se substituir até metade do teor de gesso ótimo no cimento), 
(BENSTED, 1980) e, na resistência pela incorporação de CaCO3 e na estrutura do C-S-H, o 
principal composto da hidratação das pastas de cimento, responsável pelo desenvolvimento 
da resistência mecânica. O efeito físico da adição calcária se deve unicamente ao 
preenchimento dos poros (efeito fíler), por ser geralmente um material extremamente fino. 
Por apresentar moabilidade mais fácil que o clínquer, durante a moagem conjunta nos 
moinhos industriais, ele se concentra nas frações mais finas do cimento. Essas partículas 
mais finas preenchem os poros e ao mesmo tempo promovem uma aceleração da hidratação 
ao se comportarem como locais de nucleação na formação dos novos compostos de 
hidratação. 
 
6.4 Tipos de Cimento Portland e especificações normativas brasileiras e 
internacionais 
 
6.4.1 Os cimentos Portland brasileiros e sua aplicação 
 
 Com suas normas de cimento baseadas no modelo europeu, que conta atualmente 
com vinte e sete tipos de cimento normalizados pelo CEN (EN 197-1:2000), o Brasil dispõe 
de oito tipos básicos normalizados de cimento Portland, os quais com seus subtipos e 
classes de resistência chegam a mais de duas dezenas disponíveis para as mais variadas 
aplicações. O cimento Portland comum (CP I), embora praticamente ausente do mercado, 
principalmente por questões ambientais e de racionalização de energia, continua como 
referência, por suas características e propriedades, a todos os tipos básicos de cimento 
Portland disponíveis no mercado brasileiro, pois foi o tipo de cimento pioneiramente 
produzido a partir de 1926 e constituiu o tipo predominante até o final da década de 1980. 
São os seguintes os tipos de cimento normalizados: 
• Cimento Portland Comum (CP I): 
• CP I – Cimento Portland Comum; 
• CP I-S – Cimento Portland Comum com Adição; 
• Cimento Portland Composto (CP II): 
• CP II-E – Cimento Portland Composto com Escória; 
• CP II-Z – Cimento Portland Composto com Pozolana; 
• CP II-F – Cimento Portland Composto com Fíler; 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
22 
 
 
• Cimento Portland de Alto-Forno (CP III); 
• Cimento Portland Pozolânico (CP IV); 
• Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI); 
• Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS); 
• Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC); 
• Cimento Portland Branco (CPB). 
 Esses tipos se diferenciam de acordo com a proporção de clínquer e sulfatos de 
cálcio e de adições, tais como escórias, pozolanas e fíler calcário, acrescentadas no 
processo de moagem. Podem diferir também em função de propriedades intrínsecas, como 
alta resistência inicial, a cor branca etc. O próprio Cimento Portland Comum (CP I) pode 
conter adição (CP I-S), neste caso, de 1% a 5% de material pozolânico, escória ou fíler 
calcário e o restante de clínquer. O Cimento Portland Composto (CP II- E, CP II-Z e CP II-F) 
tem adições de escória, pozolana e filer, respectivamente, mas em proporções um pouco 
maiores que no CP I-S. Já o Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) e o Cimento Portland 
Pozolânico (CP IV) contam com proporções maiores de adições: escória, de 35% a 70% (CP 
III), e pozolana de 15% a 50% (CP IV). 
O Quadro 1 apresenta esses tipos de cimento com suas nomenclaturas e conteúdos de 
constituintes especificados em normas. 
 
Quadro 1 – Tipos de cimento Portland normalizados no Brasil.Nome Técnico do 
Cimento Portland 
Sigla Classes 
Conteúdo dos componentes (%) 
Clínquer + 
gesso 
Escória Pozolana 
Fíler 
calcário 
Comum CPI 25, 32, 40 100 0 
Comum com Adição CPI-S 25, 32, 40 99-95 1-5 
Composto com 
Escória 
CPII-E 25, 32, 40 94-56 6-34 0 0-10 
Composto com 
Pozolana 
CPII-Z 25, 32, 40 94-76 0 6-14 0-10 
Composto com Fíler CPII-F 25, 32, 40 94-90 0 0 6-10 
Alto-Forno CPIII 25, 32, 40 65-25 35-70 0 0-5 
Pozolânico CPIV 25, 32 85-45 0 15-50 0-5 
Alta Resistência 
Inicial 
CPV-ARI – 100-95 0 0 0-5 
Resistente a Sulfatos RS 25, 32, 40 
(*) 
 Baixo Calor de 
Hidratação 
BC 25, 32, 40 
Branco Estrutural ** CPB 25, 32, 40 – – – – 
(*) A composição depende do tipo original do qual é derivado. 
** Outro tipo de cimento branco é também produzido: Cimento Portland Branco não Estrutural (CPB), cujo tema 
será tratado adiante. 
Os Quadros 2 e 3 apresentam as especificações técnicas respectivamente físico-
mecânicas e químicas para os cimentos Portland nacionais, segundo as normas brasileiras. 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
23 
 
 
Quadro 2 – Exigências físico-mecânicas dos cimentos segundo as normas brasileiras. 
T
ip
o
 d
e 
 
ci
m
en
to
 
C
la
ss
e
 
Finura 
Tempos de 
pega (h) 
Expansibi- 
lidade 
(mm) 
Resistência à compressão 
(MPa) 
 
R
es
íd
u
o
 
#7
5 
µµ µµ
m
 
 
Á
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(m
2 /
kg
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1 
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3 
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s
 
7 
d
ia
s
 
28
d
ia
s
 
91
 d
ia
s
 
CPI 
CPI-S 
25 
32 
40 
≤ 12,0 
≤ 10,0 
≥ 240 
≥ 260 
≥ 280 
≥ 1 ≤ 101) ≤ 51) ≤ 5 -- 
≥ 8 
≥ 10 
≥ 15 
≥ 15 
≥ 20 
≥ 25 
≥ 25 
≥ 32 
≥ 40 
-- 
CPII-E 
CPII-Z 
CPII-F 
25 
32 
40 
≤ 12,0 
≤ 10,0 
≥ 240 
≥ 260 
≥ 280 
≥ 1 ≤ 101) ≤ 51) ≤ 5 -- 
≥ 8 
≥ 10 
≥ 15 
≥ 15 
≥ 20 
≥ 25 
≥ 25 
≥ 32 
≥ 40 
-- 
CPIII(2) 
25 
32 
40 
≤ 8,0 -- ≥ 1 ≤ 121) ≤ 51) ≤ 5 -- 
≥ 8 
≥ 10 
≥ 12 
≥ 15 
≥ 20 
≥ 23 
≥ 25 
≥ 32 
≥ 40 
≥ 32(1) 
≥ 40(1) 
≥ 48(1) 
CPIV(2) 
25 
32 ≤ 8,0 
-- ≥ 1 ≤ 121) ≤ 51) ≤ 5 -- 
≥ 8 
≥ 10 
≥ 15 
≥ 20 
≥ 25 
≥ 32 
≥ 32(1) 
≥ 40(1) 
CPV-ARI ≤ 6,0 ≥ 300 ≥ 1 ≤101) ≤ 51) ≤ 5 ≥ 14 ≥ 24 ≥ 34 -- -- 
(1) Ensaio facultativo 
(2) Outras características podem ser exigidas, como calor de hidratação, inibição da expansão devido à reação 
álcali-agregado, resistência a meios agressivos, tempos máximos de início de pega. 
Quadro 3 – Exigências químicas dos cimentos segundo as normas brasileiras. 
Tipos de 
Cimento 
Resíduo 
Insolúvel (%) 
Perda ao 
Fogo (%) 
Teores de óxidos (%) 
MgO SO3 CO2 
CPI ≤ 1,0 ≤ 2,0 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 1,0 
CPI-S ≤ 5,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 3,0 
CPII-E ≤ 2,5 ≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 5,0 
CPII-Z ≤ 16,0 ≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 5,0 
CPII-F ≤ 2,5 ≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 5,0 
CPIII ≤ 1,5 ≤ 4,5 – ≤ 4,0 ≤ 3,0 
CPIV – ≤ 4,5 ≤ 6,5 ≤ 4,0 ≤ 3,0 
CPV-ARI ≤ 1,0 ≤ 4,5 ≤ 6,5 (*) ≤ 3,0 
(*) SO3 ≤ 3,5% para C3A ≤ 8,0% e SO3 ≤ 4,5% para C3A > 8,0%. 
 Características especiais de alguns cimentos, que lhes conferem maior 
adequabilidade para aplicações específicas, foram normalizadas separadamente, de forma a 
estimular o mercado a utilizar o cimento correto para essas aplicações. Assim, as normas a 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
24 
 
 
seguir tratam de características especiais que os cimentos devam cumprir, além dos 
requisitos constantes da norma do produto, de forma a atenderem: 1) a necessidade de 
resistência aos sulfatos (ABNT NBR 5737:1992); 2) a necessidade de baixo calor de 
hidratação (ABNT NBR 13116:1994); 3) a necessidade de um cimento branco (ABNT NBR 
12989:1993). 
 De acordo com a norma ABNT NBR 5737:1992, os cinco tipos básicos de cimento 
podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem em pelo menos uma das 
seguintes condições: 1) teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições 
carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente; 2) cimentos do tipo alto-
forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa; 3) 
cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em 
massa; e 4) cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração 
ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. 
 Os cimentos resistentes a sulfatos são designados pelo tipo de cimento do qual se 
deriva, acrescido do sufixo RS. Oferecem resistência aos meios agressivos sulfatados, como 
redes de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar, e a alguns tipos de solos. 
Podem ser usados em: concreto dosado em central, concreto de alto desempenho, obras de 
recuperação estrutural e industriais, concreto projetados, armado e protendido, elementos 
pré-moldados de concreto, pisos industriais, pavimentos, argamassa armada, argamassas e 
concretos submetidos ao ataque de meios agressivos, como estações de tratamento de água 
e esgotos, obras em regiões litorâneas, subterrâneas e marítimas. 
 O Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) é designado por siglas e 
classes de seu tipo, acrescidas de BC. Por exemplo: CP III-32 (BC) é o Cimento Portland de 
Alto-Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição. Esse tipo de 
cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande 
massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem térmica, devido ao calor 
desenvolvido durante a hidratação do cimento. 
 De forma geral, todos os tipos de cimento Portland são adequados a todos os tipos 
de estrutura e aplicações. Existem, entretanto, alguns tipos de cimento que são mais 
vantajosos ou recomendáveis para determinadas aplicações. Dentro desse princípio, pode-
se afirmar que os cimentos CP I e CP II se destinam a aplicações gerais, ao passo que o CP 
III, CP IV e ARI comportam-se melhor em algumas situações específicas. 
 O CP V ARI, com valores médios aproximados de resistência à compressão acima 
de 25 MPa a um dia de idade e de 50 MPa aos 28 dias, que superam em muito os valores 
normativos de 14 MPa, 24 MPa e 34 MPa para um, três e sete dias, respectivamente, é 
recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento 
como blocos para alvenaria, blocos para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões, 
postes, elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados. Pode ser utilizado no 
preparo de concreto e argamassa em obras desde as pequenas construções até as 
edificações de maior porte e em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial 
elevada e desforma rápida. O desenvolvimento dessa propriedade é conseguido pela 
utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer (que 
resulta em elevação dos conteúdos de alita e C3A), e pela moagem mais fina do cimento. 
Assim, ao reagir com a água, o CP V ARI adquire elevadas resistências, com maior 
velocidade. No entanto, apesar de garantir um crescimento acelerado de resistência já nos 
primeiros dias, há um decréscimo na velocidade desse crescimento, tendendo a valores 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
25 
 
 
finais assintóticos próximos aos obtidos para os demais tipos de cimento a idades 
avançadas. Os concretos preparados com cimento de alta resistência inicial exigem mais 
água para a obtenção da mesma consistência obtida com outros tipos de cimento, o que 
demanda cautela do ponto de vista de buscar indiscriminadamente resistências mais altas às 
primeiras idades, sem a prática da boa engenharia, sob pena de resultar em manifestações 
patológicas como, por exemplo, fissuras decorrentes da maior retração por secagem em 
condiçõesambientais inapropriadas. 
 De uma maneira geral, os cimentos com adições (pozolânicos e de alto-forno) 
apresentam, para as aplicações rotineiras e convencionais, desempenho comparável ao dos 
cimentos Portland compostos. Para certos tipos de obras, apresentam algumas vantagens. 
De fato, as principais vantagens dos cimentos Portland de alto-forno e pozolânicos estão 
ligadas às maiores: estabilidade, durabilidade e impermeabilidade, que conferem ao 
concreto, ao menor calor de hidratação, à maior resistência ao ataque por sulfatos, à maior 
resistência à compressão em idades mais avançadas, à maior resistência à tração e à flexão 
e a uma melhor ou igual durabilidade. Portanto, é especialmente recomendável o emprego 
de cimentos CP III e CP IV em: obras de concreto-massa como barragens e peças de 
grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares, obras em contato com ambientes 
agressivos por sulfatos, terrenos salinos, tubos e canaletas para condução de líquidos 
agressivos, esgotos ou efluentes industriais; concretos com agregados reativos, pois esses 
cimentos concorrem para minimizar os efeitos expansivos da reação álcali-agregado; pilares 
de pontes ou obras submersas em contato com águas correntes puras; obras em zonas 
costeiras ou em água do mar; pavimentação de estradas e pistas de aeroportos, etc. 
 Por outro lado, sua menor resistência inicial, quando comparados com os cimentos 
Portland compostos, pode ser incrementada pelo uso de aditivos aceleradores do 
endurecimento ou por compensações na dosagem do concreto. O uso dos cimentos CP III e 
CP IV deve ser cauteloso em pré-moldados com cura normal, nos casos em que se exija 
desforma rápida, o que pode ser resolvido pela cura a vapor. Também devem ser evitadas as 
concretagens em ambientes muito secos ou em temperaturas baixas. Como contém sulfetos, 
provenientes da escória, o cimento Portland de alto-forno não é recomendado em caldas de 
injeção para bainhas de protensão, embora, no concreto protendido ou armado, não haja 
restrições de uso, assim como também deve ser evitado seu uso em argamassa de 
assentamento de pisos e azulejos, fato que pode provocar manchas no revestimento. 
O Cimento Portland Branco se diferencia por coloração e está classificado em dois 
subtipos: estrutural e não estrutural. O estrutural é aplicado em concretos brancos para fins 
arquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40, similares as dos demais tipos de 
cimento. Já o não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, em 
rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais. A cor branca é obtida a partir de 
matérias-primas com baixos teores de óxido de ferro e manganês, em condições especiais 
durante a fabricação, tais como resfriamento e moagem do produto e, principalmente, 
utilizando o caulim no lugar da argila. O índice de brancura deve ser maior que 78%. 
Adequado aos projetos arquitetônicos mais ousados, o cimento branco oferece a 
possibilidade de escolha de cores, uma vez que pode ser associado a pigmentos coloridos4. 
 
4 Os temas concreto branco e concreto arquitetônico e decorativo são apresentados nos Capítulos 46 e 45, 
respectivamente. 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
26 
 
 
O Quadro 4 resume as principais características que o cimento confere aos concretos, 
argamassas e pastas, em igualdade condições (ABCP, 2002). 
 
Quadro 4 – Influência do tipo de cimento nas propriedades de pastas, argamassas e concretos. 
 
Influência 
Tipo de Cimento 
Comum e 
Composto 
Alto-Forno Pozolânico 
Alta 
Resistência 
Inicial 
Resistente 
aos 
Sulfatos 
Branco 
Estrutural 
Resistência à 
compressão 
Padrão 
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura 
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura 
Muito maior 
nos primeiros 
dias 
Padrão Padrão 
Calor gerado na 
reação do cimento 
com a água 
Padrão Menor Menor Maior Padrão Maior 
Impermeabilidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão 
Resistência aos 
agentes 
agressivos (água 
do mar e esgotos) 
Padrão Maior Maior Menor Maior Menor 
Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão 
 
6.4.2 A correspondência das especificações brasileiras com as normas 
 estrangeiras 
 
 Os cimentos americanos que são regidos pela ASTM C150 e pela norma ASHTO 85 
não possuem adições e são responsáveis por mais de 90% da produção nos EUA, 
exatamente o contrário do que ocorre no Brasil, onde o padrão com adições tem sido 
elogiado mundialmente por conta de questões ambientais de emissão de gases de efeito 
estufa. Assim, para diferenciar as propriedades dos cimentos nos Estados Unidos, a 
fabricação é focada na diferenciação das características do clínquer, ao passo que no Brasil 
adotam-se teores distintos de adição de escórias e pozolanas. No Brasil não há limitação de 
silicatos no clínquer, pois isso se faz pela diluição do clínquer com adições quando 
necessário, por exemplo, para impor uma propriedade de mais baixo calor inicial. Por outro 
lado, a finura é limitada por um valor mínimo de área especifica Blaine e por limite máximo de 
resíduo em peneira normalizada, para garantir resistência mecânica, exatamente como 
ocorre nos Estados Unidos para todos os tipos de cimento, exceto aqueles com limitação de 
calor, que são os tipos II (moderado calor de hidratação) e IV (baixo calor de hidratação). 
 Havia, até há pouco tempo, uma preocupação quanto à harmonização das 
especificações de cimento da ASTM C150 e da AASHTO, que por terem alguns requisitos 
distintos obrigava os fabricantes de cimento a possuírem silos também distintos para atender 
aos consumidores que adotavam uma ou outra norma. Essa harmonização foi conseguida 
nas edições de 2009 de ambas as normas com a criação de um novo subtipo de cimento de 
moderado calor de hidratação – Tipos II (MH) e a harmonização das exigências dos cimentos 
de moderada resistência a sulfatos e baixo calor de hidratação, Tipos II e IV, 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
27 
 
 
respectivamente, que se destinam a aplicações onde o desenvolvimento de calor possa 
gerar fissurações de origem térmica; cimentos esses em que são exigidos valores de 
resistências mínimas bem menores que para os demais tipos de cimento. É importante 
esclarecer que a norma AASTHO, que limitava a finura máxima e o teor de silicato para os 
demais tipos (I, II, III, IV), deixou de fazê-lo para compatibilizar com a norma ASTM C150. 
 Atualmente, os cimentos norte-americanos são designados pelos tipos I a V, 
conforme listados a seguir: 
• Tipo I – para uso quando nenhuma propriedade especial é especificada; 
• Tipo II – para uso geral, mas mais especificamente quando moderada resistência a 
sulfatos é desejada; 
• Tipo II (MH) – variante do Tipo II, é de uso geral e mais específico quando moderada 
resistência a sulfatos e moderado calor de hidratação são desejados; 
• Tipo III – para uso quando se deseja alta resistência inicial; 
• Tipo IV – para uso quando baixo calor de hidratação é desejado; 
• Tipo V – para uso quando alta resistência a sulfatos é desejada. 
 Convém salientar que os tipos I a III apresentam sua sigla identificada com o sufixo 
A, quando ar incorporado é desejado. 
O Quadro 5 mostra uma tentativa de equivalência entre os cimentos brasileiros e 
americanos, valendo lembrar que essa equivalência é estabelecida por propriedades e não 
por composição. 
 
Quadro 5 – Equivalência dos cimentos americanos e brasileiros. 
 
Cimento Americano Cimento Brasileiro Equivalente 
Norma Tipo Norma Tipo 
ASTM C150 I ABNT NBR 5732 CPI ou CPI-S 
ASTM C150 II ABNT NBR 11578 Tipo CPII – F 
ASTM C150 III ABNT NBR 5733CPV – ARI 
ASTM C150 IV ABNT NBR 13116 
BC-Cimento de baixo 
calor de hidratação 
ASTM C150 V ABNT NBR 5737 
RS-Cimento resistente 
aos sulfatos 
ASTM C595 IS ABNT NBR 5735 Tipo CPIII 
ASTM C595 IP ABNT NBR 5736 Tipo CPIV 
Observação: Os tipos brasileiros CPII- E e CPII-Z correspondem aos tipos ASTM C-595, 
I S e I P, com menores teores de escória e pozolana, respectivamente. 
 
 Com relação à especificação europeia, há muita similaridade com as normas de 
especificação de cimentos da ABNT, já que ambos os modelos se baseiam no mesmo 
princípio de diferenciação dos cimentos pelo teor de adições presentes, com raras exceções 
como o caso do cimento brasileiro de alta resistência inicial, CPV-ARI, que constitui um tipo 
específico, ao passo que na Europa todos os tipos básicos podem ser de alta resistência 
inicial, sendo acrescentado na sigla R. 
 O Quadro 6 mostra os tipos e a composição dos cimentos europeus. 
 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
28 
 
 
Quadro 6 – Os 27 produtos da família de cimentos correntes segundo a EN-197-1 
Tipos 
 
 
Notação dos 27 produtos 
Composição (percentagem em massa a) 
C
o
n
s
ti
tu
in
te
s
 m
in
o
ri
tá
ri
o
s 
Constituintes principais 
C
lí
n
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( 
K
) 
 
E
s
c
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o
 (
S
) 
S
íl
ic
a
 a
ti
v
a
 (
D
) 
b
 
Pozolana 
Cinza 
volante 
X
is
to
 c
o
zi
d
o
 (
T
) 
Calcário 
n
a
tu
ra
l 
(P
) 
N
a
tu
ra
l 
c
a
lc
in
a
d
a
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Q
) 
S
il
ic
io
s
a
 (
V
) 
c
a
lc
á
ri
a
 
(W
) 
L LL 
CEM I Cimento Portland CEM I 
95-
100 
- - - - - - - - - 0-5 
CEM II 
Cimento Portland 
com escória 
CEM 
II/A-S 
80-94 6-20 - - - - - - - - 0-5 
CEM 
II/B-S 
65-79 
21-
35 
- - - - - - - - 0-5 
Cimento Portland 
de sílica ativa 
CEM 
II/A-D 
90-94 - 
6-
10 
- - - - - - - 0-5 
Cimento Portland 
com pozolana 
CEM 
II/A-P 
80-94 - - 6-20 - - - - - . 0-5 
CEM 
II/B-P 
65-79 - - 
21-
35 
- - - - - - 0-5 
CEM 
II/A-Q 
80-94 - - - 6-20 - - - - - 0-5 
CEM 
II/B-Q 
65-79 - - - 
21-
35 
- - - - - 0-5 
Cimento Portland 
de cinza volante 
CEM 
II/A-V 
80-94 - - - - 6-20 - - - - 0-5 
CEM 
II/B-V 
65-79 - - - - 
21-
35 
- - - - 0-5 
CEM 
II/A-W 
80-94 - - - - - 6-20 - - - 0-5 
CEM 
II/B-W 
65-79 - - - - - 
21-
35 
- - - 0-5 
Cimento Portland 
de xisto cozido 
CEM 
II/A-T 
80-94 - - - - - - 6-20 - - 0-5 
CEM 
II/B-T 
65-79 - - - - - - 
21-
35 
- - 0-5 
Cimento Portland 
de calcário 
CEM 
II/A-L 
80-94 - - - - - - - 6-20 - 0-5 
CEM 
II/B-L 
65-79 - - - - - - - 
21-
35 
- 0-5 
CEM 
II/A-LL 
80-94 - - - - 6-20 0-5 
CEM 
II/B-LL 
65-79 - - - - - - - - 
21-
35 
0-5 
Cimento Portland 
composto c 
CEM 
II/A-M 
80-94 
<------------------------------------------- 6-20 --------------------------------
-------> 
0-5 
CEM 
II/B-M 
65-79 
< - ---------------------------------------- 21-35 --------------------------------
----- > 
0-5 
CEM III 
Cimento de alto-
forno 
CEM 
III/A 
35-64 
36-
65 
- - - - - - - - 0-5 
CEM 
III/B 
20-34 
66-
80 
- - - - - - - - 0-5 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
29 
 
 
CEM 
III/C 
5-19 
81-
95 
- - - - - - - - 0-5 
CEM 
IV 
Cimento pozolânico 
c 
CEM 
IV/A 
65-89 - 
< --------------- 11-35 ---------------- 
> 
- - - 0-5 
CEM 
IV/B 
45-64 - 
< --------------- 36-55 --------------- 
> 
- - - 0-5 
CEM V Cimento compostoc 
CEM 
V/A 
40-64 
18-
30 
- 
< --------- 18-30 ------
-- > 
- - - - 0-5 
CEM 
V/B 
20-38 
31-
50 
- 
< --------- 31-50 ------
-- > 
- - - - 0-5 
a Os valores do quadro referem-se à soma dos constituintes principais e dos adicionais minoritários. 
b A incorporação de sílica ativa é limitada a 10 %. 
c Nos cimentos Portland compostos CEM II/A-M e CEM II/B-M, nos cimentos pozolânicos CEM IV/A e CEM IV/B e nos 
cimentos compostos CEM V/A e CEM V/B, os constituintes principais, além do clínquer, devem ser declarados na 
designação do cimento. 
Os Quadros 7 e 8 mostram as limitações químicas, físicas e mecânicas estabelecidas 
para os cimentos correntes, segundo a norma europeia EN 197-1. 
Quadro 7 – Requisitos físicos e mecânicos dos cimentos (EN 197-1/2000). 
Classe de 
Resistência 
Resistência à compressão (MPa) Tempo de 
início de 
pega 
(min) 
Expansão 
(mm) 
Inicial Normal 
2 dias 7 dias 28 dias 
32.5 N - ≥ 16 
≥ 32,5 ≤ 52,5 ≥ 75 
≤ 10 
32.5 R ≥ 10 - 
42.5 N ≥ 10 - 
≥ 42,5 ≤ 62,5 ≥ 60 
42.5 R ≥ 20 - 
52.5 N ≥ 20 - 
≥ 52,5 - ≥ 45 
52.5 R ≥ 30 - 
 
Quadro 8 – Requisitos químicos dos cimentos (EN 197-1/2000). 
 
Propriedade Tipo de cimento Classe de resistência Requisitos 
Perda ao Fogo (P.F.) 
CEM I 
CEM III 
Todas ≤ 5.0 % 
Resíduo Insolúvel (R.I.) 
CEM I 
CEM III 
Todas ≤ 5.0 % 
Sulfatos (SO3) 
CEM I 
CEM II 
CEM IV 
CEM V 
32.5 N 
32.5 R 
42.5 N 
≤ 3.5 % 
42.5 R 
52.5 N 
52.5 R ≤ 4.0 % 
CEM III Todas 
Cloretos (Cℓ) Todos Todas ≤ 0.10 % 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
30 
 
 
Tentativa de correspondência dos cimentos brasileiros e europeus está no Quadro 9. 
Quadro 9 – Correspondência entre cimentos brasileiros e europeus. 
 
Denominação 
Cimento Brasileiro Cimento Europeu 
Norma 
ABNT 
Tipo Sub-tipo 
Tipo segundo a 
Norma Européia 
EN-197-1 
Cimento Portland 
Comum 
NBR 5732 CP I 
CP I CEM I 
CPI-S CEM I 
Cimento Portland 
Composto 
 
NBR 11578 CP II 
CPII-F CEM II/A-L 
CPII-E 
CEM II/A-S (1) 
CEM II/B-S (2) 
CPII-Z (6) 
CEM II/A-P 
CEM II/A-V 
CEM II/A-Q 
CEM II/A-T 
Cimento Portland de 
Alto-forno 
NBR 5735 CP III - CEM III/A 
Cimento Portland 
Pozolânico 
NBR 5736 CP IV - 
CEM IV/A (3) 
CEM IV/B (4) 
Cimento Portland de 
Alta Resistência Inicial 
NBR 5733 CP V-ARI - CEM I (5) 
Notas 
 (1) Se o teor de escória do CPII-E, que pode ser de 6 a 34%, estiver no intervalo de 6 a 20%. 
 (2) Se o teor de escória do CPII-E, que pode ser de 6 a 34%, estiver no intervalo de 21 a 34%. 
 (3) Se o teor de pozolana do CP IV, que pode ser de 15 a 50%, estiver no intervalo de 15 a 35%. 
 (4) Se o teor de pozolana do CP IV, que pode ser de 15 a 50%, estiver no intervalo de 16 a 50%. 
 (5) O CPV-ARI corresponde em termos de composição ao CEM I, com classe R de resistência à 
compressão. 
(6) A classificação depende do tipo de material pozolânico, se cinza volante silicosa, pozolana natural, 
pozolana natural calcinada ou xisto calcinado. 
 
6.5 Ensaios de controle da qualidade do cimento Portland, seu 
significado e implicações no desempenho 
 
 A fabricação do cimento exige um controle rigoroso dos distintos processos 
industriais, o que demanda a realização de um elenco de ensaios nos laboratórios das 
unidades industriais para o controle de produção, que envolve as características químicas e 
físicas das matérias-primas iniciais e da mistura crua e controles por sistemas on line de alta 
tecnologia. 
 Para assegurar a qualidade necessária ao produto final e o atendimento às normas 
da ABNT dos distintos tipos de cimento, são efetuados ensaios para determinar as suas 
características químicas e físico-mecânicas. 
 As características químicas visam avalizar que: 
• não ocorreram falhas nas etapas de queima e resfriamento no processo de fabricação 
(Resíduo Insolúvel, CO2, Cal livre); 
• o cimento não se hidratou antes do seu uso (ensaios de Perda ao Fogo e umidade); 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
31 
 
 
• os teores de adição preconizados pelas normas foram atendidos (SO3,CO2, RI); 
• o cimento não apresentourisco de expansão ao hidratar-se (MgO, CaO livre); 
• foram atendidas algumas propriedades de durabilidade para certos tipos de cimento 
(por exemplo C3A, com determinação de CaO e Al2O3 no caso de cimentos resistentes 
aos sulfatos) – é prática corrente ainda controlar a composição química completa 
como parâmetro complementar na fabricação. 
 As características físicas e mecânicas visam garantir que: 
• o cimento foi moído adequadamente (finura Blaine e resíduo na peneira); 
• o desempenho está adequado para as classes de resistência estabelecidas aos 28 
dias, sendo determinado por ensaios de resistência mecânica à compressão aos 3, 7 
e 28 dias para todos os tipos de cimento e resistências a 1, 3 e 7 dias para o cimento 
CPV-ARI; 
• o cimento possui um período adequado depois de misturado com água para ser 
aplicado antes do seu endurecimento, medido através da propriedade de tempo de 
pega; 
• o cimento possui estabilidade volumétrica (expansibilidade Le Chatelier). 
 
6.5.1 Finura e Resistência mecânica do cimento 
 
 A moagem é uma das últimas etapas da fabricação do cimento que impõe ao produto 
final valores característicos de finura, com forte influência na sua distribuição granulométrica. 
Essas propriedades, por sua vez, têm importância vital para o comportamento reológico e 
desempenho mecânico do cimento nas pastas argamassas e concretos. No tocante ao 
controle adequado da finura e à distribuição granulométrica do cimento, várias técnicas são 
utilizadas, com destaque para as apresentadas a seguir. 
6.5.1.1 Área específica Blaine 
É um método de permeabilidade padrão desenvolvido por Rigden e Blaine, em 1940. 
Sua importância reside no fato de que as taxas de pega e hidratação dos cimentos são 
controladas pela área específica. Entretanto, o método é limitado, não dando a noção real da 
distribuição granulométrica da amostra. Dessa forma, dois cimentos de mesmas áreas 
específicas Blaine podem apresentar distribuições granulométricas muito distintas e, em 
consequência, comportamentos reológicos diversos (BUCHANAN, 1995). 
6.5.1.2 Peneiramento 
É uma técnica antiga, de baixo custo, porém aplicável a distribuições granulométricas 
mais grossas. Abaixo de 38 µm (#400), o peneiramento é muito difícil, com baixa 
reprodutibilidade dos resultados. 
6.5.1.3 Granulometria por difração a laser 
O método se baseia no fato de que o ângulo de difração de um feixe de raios laser ao 
incidir sobre uma partícula é inversamente proporcional ao tamanho dessa partícula. No 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
32 
 
 
granulômetro a laser, o material particulado (cimento) é diluído em um líquido (água ou álcool 
etílico) que passa através de uma célula, em que é incidido um feixe de raios laser. 
Detectores captam os raios difratados após serem desviados pelas partículas de cimento em 
suspensão, determinando o ângulo de difração e, por conseguinte, o diâmetro das partículas. 
Esse método possibilita a determinação da distribuição granulométrica do cimento dentro de 
intervalo que vai de 0,1 µm a 500 µm. 
 
6.5.1.4 Resistência mecânica e interação com a finura do cimento 
 
Essa propriedade depende de uma série de características tais como reatividade do 
clínquer, relação a/c, condições de cura, distribuição granulométrica das partículas, teor de 
adições minerais, entre outras. A resistência à compressão, medida em laboratório por meio 
do método ABNT NBR 7215:1996, chamada resistência à compressão normal, estabelece 
uma relação a/c fixa de 0,48 e condições de cura padronizadas, de modo que a distribuição 
granulométrica do cimento e o teor de adição possuem uma influência expressiva no 
desenvolvimento da resistência dos corpos-de-prova. Com o aumento da área específica 
Blaine, obtém-se maior resistência. Entretanto, o aumento da resistência pode ser alcançado 
também com o mesmo valor de Blaine, porém com uma curva de distribuição granulométrica 
de partículas mais fechadas. A grande vantagem de utilização de cimento com valores de 
finura Blaine mais baixos (mais grossos) e curvas granulométricas mais fechadas é a 
economia de energia elétrica nos moinhos. Por outro lado, maiores valores de Blaine e curva 
granulométrica mais estreita aumentam o teor de água requerida para uma mesma 
trabalhabilidade. Esse fato não tem repercussão no valor de resistência normal (pois a 
relação a/c é fixa), porém pode acarretar transtornos na reologia da argamassa ou do 
concreto. 
 Análises de distribuição de tamanho de partículas por analisador de difração a laser 
podem indicar rapidamente aspectos sobre o desempenho do produto, bem como a própria 
eficiência dos separadores e moinhos das fábricas de cimento. Essa metodologia, embora 
não normalizada no Brasil, já é adotada por um número expressivo de fábricas brasileiras. 
Assim, partículas com dimensões menores que 2µm não são desejáveis, pois contribuem 
apenas para o aumento do requerimento de água, pouco influindo na resistência. Já as 
partículas superiores a 50µm comportam-se praticamente como inertes, sendo desejável que 
60% a 70% das partículas situem-se na faixa de 3µm a 30µm. Portanto, iniciativas para 
aumentar deliberadamente a finura do cimento são antieconômicas e podem acarretar 
comportamento reológico anômalo. 
 Com relação ao uso de adições ativas, verifica-se tendência crescente no Brasil, 
tanto no passado, estimulada principalmente pela diminuição da dependência de importação 
de óleo combustível (crises do petróleo de 1973 e 1979) quanto atualmente, com forte apelo 
ambiental, é um dos pilares do desenvolvimento sustentável, sem nunca negligenciar em 
qualquer época as grandes vantagens técnicas auferidas ao produto final. 
 As Figuras 13, 14 e 15 (BATTAGIN & BATTAGIN, 2010) mostram as características do 
cimento Portland composto, subtipos II-F, II-E e II-Z, respectivamente, que após sua 
normalização em 1991 passou a ser o tipo de cimento mais produzido e comercializado no 
Brasil, substituindo na maior parte das aplicações o cimento Portland comum. Em particular 
verifica-se que o cimento Portland, composto com adição de material carbonático nos teores 
normalizados, tem apresentado valores médios ligeiramente crescentes de área específica e 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
33 
 
 
resistência à compressão (valores extremos de 345 m2/kg e 407 m2/kg de área específica e 
variação entre os valores extremos da ordem de 5 MPa para a resistência à compressão em 
qualquer das idades apresentadas). 
 Existe uma percepção no mercado de que a evolução da resistência mecânica à 
compressão dos diferentes tipos de cimento teria mudado o padrão de comportamento, nos 
últimos anos principalmente no que diz respeito ao ganho de resistência de 28 para 91 dias. 
Com base na compilação de resultados de ensaios obtidos junto à Associação Brasileira de 
Cimento Portland, são mostrados os Quadros 10 e 11, elaborados a partir das análises de 
580 amostras representativas de cimentos fabricados por todas as unidades brasileiras das 
diferentes regiões do País. 
 
Figura 13 – Evolução da resistência à compressão e da área específica do cimento Portland Composto 
CPII-F-32 (Fonte: ABCP, 2010). 
 
 
Figura 14 – Evolução da resistência à compressão e da área específica do cimento Portland Composto 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
34 
 
 
CPII-E-32 (ABCP, 2010). 
 
Figura 15 – Evolução da resistência à compressão e da área específica do cimento Portland Composto 
CPII-Z-32 (ABCP, 2010). 
 
Quadro 10 – Resultados de resistência à compressão doscimentos, em função da idade. 
 
Tipo de 
cimento 
Resultados de Resistência à Compressão, em MPa, em função da Idade 
1 dia 3 dias 7 dias 28 dias 63 dias 91 dias 
CP II-E-32 9,4 22,1 30,5 41,2 44,4 48,9 
CP II-F-32 12,7 26,9 32,4 39,7 42,1 44,0 
CP II-E-40 – 28,9 37,3 47,2 51,4 56,6 
CP II-Z-32 12,7 24,9 30,5 38,2 40,1 42,6 
CP III-32 6,5 16,3 27,2 41,8 48,4 51,4 
CP III-40 10,5 21,4 33,4 48,2 51,3 56,0 
CP IV-32 9,6 21,5 28,6 39,9 43,6 46,3 
CPV-ARI 24,5 37,4 42,7 48,5 48,8 52,5 
CPV-ARI RS 19,0 33,1 40,2 47,2 49,9 52,4 
 
 
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35 
 
 
Quadro 11 – Percentual de resistência à compressão dos cimentos brasileiros, em diferentes idades, em 
relação à resistência à idade de 28 dias. 
 
Tipo de 
cimento 
Resistência à Compressão, em %, em função dos resultados aos 28 dias 
1 dia 3 dias 7 dias 28 dias 63 dias 91 dias 
CP II-E-32 23 54 74 100 108 119 
CP II-F-32 32 68 82 100 106 111 
CP II-E-40 - 61 79 100 109 120 
CP II-Z-32 33 65 80 100 105 112 
CP III-32 16 39 65 100 116 123 
CP III-40 22 44 69 100 106 116 
CP IV-32 24 54 72 100 109 116 
CPV-ARI 50 77 88 100 101 108 
CPV-ARI RS 40 70 85 100 106 111 
 
 Os Quadros 10 e 11 mostram que a evolução da resistência mecânica de 1 dia a 91 
dias depende expressivamente do tipo de cimento. Mostram ainda, como era esperado, que 
o cimento CPV ARI apresenta a 1 dia cerca de 50% da resistência que irá atingir aos 28 dias 
e, aos 91 dias, o crescimento é inferior a 10% do registrado aos 28 dias. 
 No outro extremo, o CP III-32 mostra que a evolução de resistência é superior a 20% 
aos 91 dias em relação aos 28 dias. A um dia esse tipo de cimento apresenta apenas 16% 
da resistência que irá atingir aos 28 dias. Esses resultados corroboram o que estabelece a 
ABNT NBR 6118:2007 em seu item 12.3.3 com relação ao crescimento esperado dos 
concretos preparados com cada tipo de cimento Portland, desconsiderando outras variáveis 
além do desempenho do próprio cimento. Investigações efetuadas (BATTAGIN & 
BATTAGIN, 2010) evidenciam que as mudanças verificadas nas últimas décadas na 
produção de cimento não repercutiram em alterações significativas na finura e na resistência 
mecânica quando se comparam o mesmo tipo de cimento. O que mudou efetivamente foi a 
participação porcentual de cimentos caracteristicamente mais finos no mercado, como o CPV 
ARI e os cimentos com expressivos teores de adições (CPIII e CPIV) em relação aos 
cimentos compostos (CPII-F, CPII-E e CPII-Z), os mais consumidos no Brasil, gerando a 
percepção errônea de que os cimentos estariam mais finos e portanto passíveis de gerar 
concretos ou argamassas susceptíveis a maior fissuração. 
 No início dos anos 90, os cimentos compostos já haviam substituído o cimento 
Portland comum no País, até então o mais utilizado. Essa tendência de uso de cimentos com 
adições é mundial, estimulada por constituir um dos vetores de diminuição de gases de efeito 
estufa (os outros vetores são a eficiência energética e o uso de combustíveis alternativos de 
fontes renováveis), sendo o Brasil considerado benchmark mundial, em igualdade de 
condições com muitos países europeus, tema a seguir tratado na seção 6.6. 
 
 
 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
36 
 
 
6.6 A indústria do cimento e o meio ambiente 
 
 A indústria cimenteira brasileira vem se antecipando às questões climáticas, tema 
debatido mundialmente nas mais distintas esferas. Em um cenário onde limites de emissões 
nos processos industriais podem ser impostos, o setor de cimento vem adotando 
voluntariamente medidas para melhorar o desempenho de seus processos produtivos quanto 
à emissão de gases de efeito estufa. Assim, aderiu há muito à Iniciativa de Sustentabilidade 
do Cimento (em inglês CSI), em parceria com o WBCSD (sigla em inglês do Conselho 
Empresarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentável). Esse movimento, criado em1999, 
pelas dez maiores companhias de cimento do mundo forma atualmente um grupo para 
promover o desenvolvimento sustentável da indústria cimenteira. Em 2010 cerca de 70% da 
produção brasileira de cimento pertenceu ao universo auditado pela CSI. O início da CSI se 
caracterizou por uma agenda de metas e compromissos de adesão voluntária para 
compensar e mitigar os impactos da indústria do cimento ao ambiente, principalmente com 
relação à redução das emissões dos gases de efeito estufa, tendo como base o ano de 1990. 
 Cerca da metade da emissão de CO2, na indústria do cimento, é inerente ao 
processo de produção e ocorre durante a descarbonatação do calcário para transformar-se 
no clínquer. Outra parcela é predominantemente resultante da queima de combustíveis no 
forno de clínquer, cuja chama pode atingir uma temperatura de até 2.000oC. Contribuem 
ainda, pela emissão, ações ligadas ao transporte da matéria prima e ao uso de eletricidade. 
A Figura 16 ilustra esquematicamente essas diversas fontes de emissão de CO2 no processo 
de produção de cimento. 
Três vetores concentram as iniciativas da indústria brasileira e mundial para mitigação 
dos gases de efeito estufa, quais sejam: a eficiência energética, o uso de combustíveis 
alternativos ou de fontes renováveis e o uso de cimento com adições. Um quarto vetor, ainda 
incipiente no Brasil, diz respeito ao aprisionamento e armazenamento de carbono. Enfatiza-
se que grandes avanços já foram alcançados, pois no Brasil, uma série de características do 
processo de produção e de medidas adotadas há muitos anos pelo setor cimenteiro 
posicionaram a indústria nacional entre as mais eficazes no controle de suas emissões, 
resultando em um dos menores níveis de CO2 por tonelada de cimento produzida no mundo. 
 
 
Figura 16 – Distribuição média mundial das emissões de CO2 na produção de cimento (BATELLE, 2002). 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA
 
 
A ecoeficiência energética é conseguida graças 
opera com 99% dos fornos pelo sistema via
combustíveis em até 50%. Além disso, os altos níveis de eficiência energética são 
conseguidos com pré-aquecedores e pré
da saída do forno para pré-aquecer a matéria
diminuindo o consumo de combustíveis
simultânea de combustíveis alternativos e convencionais (coque de petróleo, óleo 
combustível e carvão mineral e vegetal), sistemas de filtr
monitoramento on line de gases para controle ambiental e do processo
sejam praticados índices específicos de
(653 kcal/kg ou 825 kcal/kg de cl
de alta eficiência, o consumo elétrico de 10
que são reconhecidas como parâmetros de referência 
Internacional de Energia (2009),
novo patamar dado os avanços já conseguidos.
 As Figuras 17 e 18 apresentam a comparação dos índices de eficiência pelos vários 
países segundo dados referentes a 2003, compilados pelo SNIC (2009)
 
Figura 17 – Consumo comparativo de energia elétrica na produção de cimento
 
107 108
70
90
110
130
150
170
Brasil Espanha
(kWh/t cimento)
Consumo específico de energia elétrica
Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
ncia energética é conseguida graças a um parque industrial
com 99% dos fornos pelo sistema via seca que garante a diminuição do uso de 
combustíveis em até 50%. Além disso, os altos níveis de eficiência energética são 
aquecedores e pré-calcinadores que reaproveitam os gases quentes 
aquecer a matéria-prima previamente à entrada do forno, 
diminuindo o consumo de combustíveis. Multi-queimadores desenvolvidos para queima 
simultânea de combustíveis alternativos e convencionais (coque de petróleo, óleo 
combustível e carvão mineral e vegetal), sistemas de filtro de alto desempenho,de gases para controle ambiental e do processo
sejam praticados índices específicos de consumo térmico médio de 2730 MJ/t de cimento 
de clínquer ) Adicionalmente, graças aos moinhos e separadores 
consumo elétrico de 107 kWh/t de cimento, atingiram metas
como parâmetros de referência em âmbito mundial segundo a 
(2009), enfatizando-se que se torna muito difícil para o Brasil atingir 
novo patamar dado os avanços já conseguidos. 
apresentam a comparação dos índices de eficiência pelos vários 
países segundo dados referentes a 2003, compilados pelo SNIC (2009). 
Consumo comparativo de energia elétrica na produção de cimento (SNIC
108
146
125
112
100
Espanha EUA França Itália Japão
Consumo específico de energia elétrica
 
37 
um parque industrial moderno que 
seca que garante a diminuição do uso de 
combustíveis em até 50%. Além disso, os altos níveis de eficiência energética são 
calcinadores que reaproveitam os gases quentes 
ma previamente à entrada do forno, 
queimadores desenvolvidos para queima 
simultânea de combustíveis alternativos e convencionais (coque de petróleo, óleo 
o de alto desempenho, 
de gases para controle ambiental e do processo, fazem com que 
consumo térmico médio de 2730 MJ/t de cimento 
aos moinhos e separadores 
, atingiram metas de consumo 
em âmbito mundial segundo a Agência 
se torna muito difícil para o Brasil atingir 
apresentam a comparação dos índices de eficiência pelos vários 
 
SNIC, 2009). 
100
Japão
Consumo específico de energia elétrica
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA
 
 
Figura 18 – Consumo comparativo de energia térmica na produção de cimento 
 
 O segundo vetor, na busca da mitigação das emissões
combustíveis alternativos, seja de biomassa,
de resíduos industriais nos fornos de cimento. O 
dos resíduos em fornos de clínquer
de recursos minerais e energéticos, ao mesmo tempo em que minimiza o descarte de 
resíduos no ambiente. Surge num ambiente onde a contínua exploração dos recursos 
naturais não renováveis e o aumento da geração de resíduos têm levado a sociedade
buscar soluções que levem em consideração
destes últimos. Trata-se de tecnologia segura, que utiliza resíduos como substitutos de 
matérias-primas e como combustível alternativo, contribuindo com o meio ambiente. Por 
essa razão, o coprocessamento 
de Resíduos Sólidos, sancionada pelo governo federal em agosto de 2010. Essa prática é 
também regulamentada desde 1999 pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), 
por meio da Resolução 264, e tamb
rigorosos limites de emissão de material particulado e
 Das 48 fábricas integradas com fornos em operação em 2010 no Brasil, 37 estavam 
licenciadas para coprocessar 
produção nacional de clínquer. O Brasil gera cerca de 2,7 milhões de toneladas de resíduos 
por ano, provenientes de diversos segmentos da indústria (siderúrgica, petroquímica, 
automobilística, de alumínio, tintas, embalagens, pap
processa, anualmente, cerca de 950 mil 
em fornos de cimento, cerca de 180 mil toneladas de pneus velhos, o que corresponde a 36 
milhões de unidades (ABCP, 2010). Ao compara
percebe-se o desafio para novos avanços, pois enquanto o índice de substituição de 
combustível por resíduos chega a 42% na Alemanha e a 47% na Suíça (SNIC, 2010), esse 
percentual no Brasil foi de aproximadamente 10% 
fica mais favorável quando se contempla o uso de
825
0
200
400
600
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1400
Brasil Colômbia
(kcal/kg 
clinquer)
Consumo específico de energia térmica
Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
 
nsumo comparativo de energia térmica na produção de cimento (SNIC
na busca da mitigação das emissões, concentra
bustíveis alternativos, seja de biomassa, devido à sua natureza renovável, seja do uso 
de resíduos industriais nos fornos de cimento. O coprocessamento, termo aplicado à queima 
dos resíduos em fornos de clínquer, oferece uma alternativa de conservação e ra
de recursos minerais e energéticos, ao mesmo tempo em que minimiza o descarte de 
resíduos no ambiente. Surge num ambiente onde a contínua exploração dos recursos 
naturais não renováveis e o aumento da geração de resíduos têm levado a sociedade
buscar soluções que levem em consideração: a reciclagem, a reutilização e o tratamento 
se de tecnologia segura, que utiliza resíduos como substitutos de 
primas e como combustível alternativo, contribuindo com o meio ambiente. Por 
 figura como técnica de gestão ambiental na Política Nacional 
de Resíduos Sólidos, sancionada pelo governo federal em agosto de 2010. Essa prática é 
também regulamentada desde 1999 pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), 
por meio da Resolução 264, e também por órgãos ambientais estaduais que estabelecem 
rigorosos limites de emissão de material particulado e de poluentes. 
Das 48 fábricas integradas com fornos em operação em 2010 no Brasil, 37 estavam 
 resíduos. Essas fábricas representam mais de 80% da 
. O Brasil gera cerca de 2,7 milhões de toneladas de resíduos 
de diversos segmentos da indústria (siderúrgica, petroquímica, 
automobilística, de alumínio, tintas, embalagens, papel e pneumáticos), das quais 
processa, anualmente, cerca de 950 mil toneladas (SNIC, 2010). Em 2009, foram eliminados
cerca de 180 mil toneladas de pneus velhos, o que corresponde a 36 
milhões de unidades (ABCP, 2010). Ao comparar esses números com o de outros países, 
se o desafio para novos avanços, pois enquanto o índice de substituição de 
combustível por resíduos chega a 42% na Alemanha e a 47% na Suíça (SNIC, 2010), esse 
percentual no Brasil foi de aproximadamente 10% em 2010, segundo a ABCP. Esse índice 
fica mais favorável quando se contempla o uso de biomassa (moinha de carvão vegetal, 
1070
850
1220
890
Colômbia Espanha EUA França
Consumo específico de energia térmica
 
38 
 
SNIC, 2009). 
concentra-se no uso de 
sua natureza renovável, seja do uso 
, termo aplicado à queima 
oferece uma alternativa de conservação e racionalização 
de recursos minerais e energéticos, ao mesmo tempo em que minimiza o descarte de 
resíduos no ambiente. Surge num ambiente onde a contínua exploração dos recursos 
naturais não renováveis e o aumento da geração de resíduos têm levado a sociedade a 
a reciclagem, a reutilização e o tratamento 
se de tecnologia segura, que utiliza resíduos como substitutos de 
primas e como combustível alternativo, contribuindo com o meio ambiente. Por 
como técnica de gestão ambiental na Política Nacional 
de Resíduos Sólidos, sancionada pelo governo federal em agosto de 2010. Essa prática é 
também regulamentada desde 1999 pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), 
ém por órgãos ambientais estaduais que estabelecem 
Das 48 fábricas integradas com fornos em operação em 2010 no Brasil, 37 estavam 
representam mais de 80% da 
. O Brasil gera cerca de 2,7 milhões de toneladas de resíduos 
de diversos segmentos da indústria (siderúrgica, petroquímica, 
el e pneumáticos), das quais coo-
2009, foram eliminados, 
cerca de 180 mil toneladas de pneus velhos, o que corresponde a 36 
r esses números com o de outros países, 
se o desafio para novos avanços, pois enquanto o índice de substituição de 
combustível por resíduos chega a 42% na Alemanha e a 47% na Suíça (SNIC, 2010), esse 
em 2010, segundo a ABCP. Esse índice 
biomassa (moinha de carvão vegetal, 
890
França
Consumo específico de energia térmica
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
39 
 
 
casca de arroz, bagaço de cana, grãos contaminados, etc.), crescendopara cerca de 18%, 
com base em avaliação feita, já que se desconhece a existência de estatística atualizada. 
 Segundo o WBCSD – CSI, no estudo Getting the Numbers Right (WBCSD, 2009), 
por outro lado, o Brasil é o líder no uso de biomassa como substituto de combustível fóssil, 
com 12% do total de energia térmica gerada. Adicionando-se o uso de 9% de resíduos co-
processados (atualmente 10% como mostrado), o Brasil atinge mais de um quinto de 
combustíveis alternativos, substituindo combustíveis fósseis. 
 A Figura 19, retirada do relatório do Balanço Energético Nacional (Ministério de 
Minas e Energia, Brasil, 2010), confirma esses números. 
 
Figura 19 – Estrutura do consumo de combustíveis na indústria do cimento no Brasil. 
 
 Em suma, o uso de energias renováveis está cada vez mais presente na produção 
do cimento. Isso é possível pelo coprocessamento de resíduos e/ou pelo uso de biomassa, 
que emitem, muitas vezes, menor quantidade de CO2 que os combustíveis tradicionais 
utilizados. Através do coprocessamento, a indústria aproveita resíduos como substitutos de 
combustível ou matéria-prima. Esse processo, além de dar uma destinação ambientalmente 
adequada a rejeitos de outras atividades industriais, permite, ainda que parcialmente, reduzir 
o uso de combustíveis tradicionais não-renováveis, como o coque de petróleo, o óleo 
combustível e o carvão. 
 O último vetor na busca da mitigação das emissões dos gases de efeito estufa liga-
se ao uso de cimento com adições de escórias, materiais pozolânicos e fíler calcário. 
Utilizados desde o início da década de 50 do século passado, os cimentos com adições 
levam à diminuição na utilização de clínquer e à consequente menor liberação de CO2 
proveniente do consumo de combustíveis no forno e da descarbonatação do calcário, 
reduzindo as emissões totais de CO2 por tonelada de cimento produzido. 
 O uso de adições na produção de cimento permitiu, em 2008, a redução de 
aproximadamente 14 Mt de CO2. Trabalho recentemente publicado (IEA, 2009) mostra que a 
indústria brasileira de cimento, devido ao grau de excelência já atingido e das melhores 
práticas empregadas, apresenta menor índice de recursos disponíveis (uso de combustíveis 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
40 
 
 
alternativos e cimentos com adição já praticados) para a redução de suas emissões. De fato 
a Figura 20 mostra que a evolução na produção de cimento no período 1990-2008 dobrou ao 
passo que as adições tiveram seu consumo triplicado, em oposição ao clínquer que 
aumentou em cerca de 70% (SNIC, 2009ª) 
 
 
 
Figura 20 – Evolução da produção de cimento em comparação com o clínquer e as adições. 
 
A Figura 21 mostra a evolução no uso de adições em substituição ao clínquer, 
conforme dados trabalhados pelo autor em função de estatística histórica original do SNIC. 
 
Figura 21 – Evolução no uso de adições ao cimento em substituição ao clínquer Portland. 
 
 Todas essas ações resultaram que o Brasil apresenta um dos menores índices de 
emissão específica de CO2, ou seja, abaixo de 600 kg/tonelada de cimento, constituindo 
referência mundial do setor, como mostra a Figura 22. 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
41 
 
 
 
 
Figura 22 – Comparação das taxas de emissão específica de CO2 por tonelada de cimento no período 1990 a 
2008 (WBCSD-CSI, 2009). 
 O Segundo Inventário Nacional dos Gases de Efeito Estufa, com dados referentes ao 
período de 1990 -2005 e tornados públicos pelo Ministério da Ciência e Tecnologia em 2010 
(MCT, 2011), mostra que há concentração de emissão no uso do solo e queimadas, 
agropecuária e uso de energia (Figura 23). As emissões devido aos setores industriais são 
pequenas em termos porcentuais, cabendo ao Setor de Cimento Brasileiro o valor de 1,1% 
em relação às emissões totais e contrapondo-se a valores médios mundiais de 5%. 
 
Figura 23 – Segundo Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa (MCT, 2011). 
 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
42 
 
 
6.7 Inovações em cimento Portland e novos ligantes 
 Diferentemente do concreto, cuja inovação é bastante visível, como o aparecimento 
dos concretos de pós-reativos, concretos de elevadíssimas resistências, concretos auto 
limpantes, concretos autoadensáveis, etc., o cimento Portland como material ligante já 
atingiu um alto patamar de qualidade, desempenho, competitividade e moderna tecnologia 
de fabricação. 
 O grande desafio que ora se configura para a indústria do cimento é a diminuição 
das emissões dos gases de efeito estufa, principalmente o CO2, por fazer parte do processo 
de fabricação desse insumo como mostrado na seção anterior. 
 Portanto as inovações ou pesquisas têm se direcionado ao estudo de novos tipos de 
cimento ou do aprimoramento na tecnologia de fabricação do cimento Portland que 
minimizem as emissões de CO2. O sucesso desses tipos de cimento Portland ou de novos 
ligantes vai depender da relação custo/benefício ambiental, diretamente dependente das 
exigências legais e dos compromissos e comportamento da sociedade nos próximos anos. 
 São descritas a seguir diversas iniciativas nessa temática. O estágio atual dessas 
investigações permite concluir que, embora possam contribuir para aplicações específicas, 
não constituem um substituto do cimento Portland, cujas previsões apontam um consumo 
mundial de quase 5 bilhões de toneladas em 2050, segundo a IEA. 
 
6.7.1 Novacem 
 
 A origem do Novacem remonta aos estudos iniciais de um estudante de pós- 
graduação, o grego Nikolaos Vlasopoulos, no Imperial College, na Inglaterra, desde 2005. 
Esse estudo motivou a criação de uma empresa privada com a própria denominação de 
Novacem, a qual vem propagando que o produto absorve mais CO2 do que emite 
(NOVACEM, 2009). Embora seja segredo industrial, o processo produtivo consiste 
basicamente na obtenção de MgO a partir da calcinação a cerca de 700oC de silicatos de 
magnésio, os quais misturados com certos aditivos, um deles, carbonato de magnésio 
hidratado, leva ao novo produto. Ao reagir com água obtém-se um material que endurece e 
tem as mesmas propriedades do cimento Portland. 
 A reação que leva a obtenção do ligante é a seguinte: 
MgSiO3(700
0C) � MgO + 4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O + aditivos � Novacem (Equação 8) 
 Segundo o fabricante, o dióxido de carbono, gerado pela queima do silicato de 
magnésio, é menor que o teor absorvido pela carbonatação do concreto contendo Novacem. 
Em comparação com o cimento Portland, que gera para a fabricação de uma tonelada de 
cimento ao redor de 0,8 a 1,1 toneladas de CO2 na fabricação e absorve de 0,2 a 0,5 
toneladas de CO2 durante a vida da estrutura de concreto pela carbonatação, o produto 
Novacem geraria de 0,2 a 0,4 toneladas de CO2 e absorveria de 0,9 a 1,1 toneladas de CO2, 
respectivamente, com saldo negativo de CO2, ou seja, absorção de 0,6 toneladas de CO2 por 
tonelada de produto fabricado. 
 Segundo o fabricante, poderá ser competitivo com o cimento Portland para produção 
acima de 500.000 toneladas/ano. A fabricação em escala comercial está prevista para 
2014/2015, tendo em 2010 sido anunciada uma parceria com a Lafarge, importante produtor 
mundial de cimento. Embora essa tecnologia tenha ganhado o prêmio do Massachussets 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
43 
 
 
Institute of Technology –MIT- de 2010 como umas das 10 melhores invenções em todos os 
campos da atividadehumana, o MIT TOP 10 Emerging Tecnology (NOVACEM, 2010), existe 
uma percepção de que o novo produto não apresenta potencial de substituir o cimento 
Portland, mas pode ser um concorrente para aplicações onde haja forte apelo ecológico. 
 
6.7.2 Ceramicrete 
 
 A ceramicrete é um ligante desenvolvido e patenteado com base em pesquisas 
conduzidas na Universidade de Chicago (JEONG e WAGH, 2002) Apresenta comportamento 
intermediário entre a cerâmica e o cimento Portland, correspondendo a cimento não Portland 
à base de fosfato. 
 O processo produtivo consiste na obtenção de MgO a partir da calcinação à alta 
temperatura de silicatos ou calcários e mistura com fosfato de potássio, obtendo-se um pó. 
Ao reagir com água, obtém-se um material que endurece e forma fosfato hidratado de 
potássio e magnésio. O pó pode ser misturado com escória e cinzas volantes. A pasta 
formada pode ser moldada e endurece em poucos minutos ou horas dependendo da adição 
de retardadores e adquire resistências, em média, três vezes maiores que o cimento, 
segundo o fabricante. 
 A reação básica de obtenção do ceramicrete pode ser simplificada em: 
 
 MgO + KH2PO4 + 5H2O ---> MgKPO4. 6H2O (Equação 9) 
 
 BATTAGIN (2010a), investigando o tema, não observou na literatura internacional 
nenhum trabalho versando a aplicação do ceramicrete em concreto, apenas em pastas. De 
fato, o uso originalmente pesquisado foi direcionado para o encapsulamento e estabilização 
de resíduos radioativos, estando ainda em desenvolvimento estudos para o uso em 
construção civil e como cimento para uso odontológico. Depreende-se, por conta da 
disponibilidade de matérias-primas, logística de distribuição, etc., que o produto não 
apresenta potencial de substituir o cimento Portland, mas pode ser usado para aplicações 
especiais, como obras de reparos, grautes, selantes de poços petrolíferos, etc. 
 
6.7.3 Cimento modificado energeticamente 
 
 Sigla em inglês para Energetically Modified Cement, o EMC é um produto constituído 
de mistura de clínquer Portland e outras adições (quartzo, calcário, materiais pozolânicos, 
escória de alto-forno etc.) resultante de moagem conjunta e diferenciada da moagem 
tradicional em moinho de bolas, que segundo o fabricante apresenta melhor desempenho 
que os cimentos tradicionais com os mesmo teores de adição. 
 O processo produtivo consiste na cominuição em moinhos com alta vibração e 
impacto das partículas (vibrating mills), que cria microfissuras na superfície dessas 
partículas, causa sua deformação e expansão e, portanto aumenta sua reatividade. Como 
resultado há formação precoce de portlandita e maior formação de C-S-H, que leva ao 
aumento das resistências mecânicas iniciais. 
 Esse processo foi originalmente desenvolvido nos anos 1990 na Suécia (RONIN & 
JONASSON, 1994), e a patente da tecnologia está na Holanda, ao passo que produtos 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
44 
 
 
patenteados encontram-se em vários locais, como, por exemplo, o Cem Pozz, produzido pela 
Texas Industries nos Estados Unidos (KLEMENS, 2004). Além do melhor desempenho, 
segundo os desenvolvedores do processo, os custos de fabricação são competitivos, fator 
que tem impedido o sucesso da maior parte das inovações tecnológicas na área de cimento 
e concreto para aplicação em grande escala. 
Existe uma vasta literatura internacional sobre o tema que mostra que o leque de 
produtos já estudados apresenta composição variada, por exemplo, clínquer e 50% de 
escória; clínquer e 50% de quartzo, clínquer e até 70% de cinzas volantes, ou ainda, cinza 
volante em teor de 95% que é usada conjuntamente no concreto com cimento tradicional em 
teor de 50%.Todos eles apresentam melhor comportamento mecânico e de durabilidade, 
quando comparados com os cimentos tradicionais, em igualdade de condições. A ativação 
energética aumenta a reatividade das partículas pela deformação do retículo cristalino e pelo 
aumento da área específica, comprovada por adsorção de nitrogênio (método BET), que 
passaria despercebida pelo método tradicional de Blaine utilizado na indústria de cimento. 
 O EMC pode ser usado em qualquer campo da tecnologia do concreto, em uso 
conjunto ou substituição do cimento Portland. 
 A indústria de cimento é cautelosa na aplicação de inovações tecnológicas. 
Entretanto as pressões ambientais cada vez maiores, com compromissos em âmbito setorial 
e mundial, constituem estímulo à adoção dessa tecnologia. 
 A tendência é a utilização de menor consumo de clínquer no concreto para redução 
das emissões específicas de gases de efeito estufa, que com essa diretriz parece ser 
tecnicamente possível. 
 Em suma, falta o convencimento da indústria cimenteira em fazer os investimentos 
necessários para a fabricação desses produtos, lembrando que a tecnologia de moagem 
autógena5, procedimento da década de 1990, bastante similar, não teve sucesso na área de 
cimento, embora haja no Brasil mais de 30 moinhos instalados na área de minérios, indústria 
química, flotação mineral etc. 
 
6.7.3 Cimento TX Active 
 
 Estrategicamente lançado com o nome de cimento antipoluição, o cimento TX Active 
se diferencia dos demais pelo seu estágio mais avançado de aplicação. Trata-se de um 
produto desenvolvido pela empresa italiana Italcementi (ITALCEMENTI, 2006), um dos 
grandes produtores mundiais de cimento Portland que possui a capacidade de autolimpar e 
eliminar os gases poluidores dos veículos nos grandes centros urbanos. A pesquisa que 
levou ao produto iniciou-se no final da década de 90, no século passado, depois que o 
arquiteto americano Richard Méier, responsável pelo projeto arquitetônico da igreja do 
Jubileu em Roma, pediu apoio à empresa italiana de cimento. O produto possui TiO2, usado 
em pigmentos e possui propriedades fotocatalíticas, que os técnicos da companhia 
 
5 Moagem autógena é, em linhas gerais, a cominuição de material num moinho rotativo utilizando o próprio 
material de alimentação como meio de moagem, diferenciando-se da moagem tradicional na indústria do 
cimento que é feita com auxílio de bolas de aço. 
 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
45 
 
 
comparam à fotossíntese realizada na natureza. Embora seja segredo industrial, o processo 
produtivo consiste basicamente na mistura de cimento branco com TiO2, na forma de 
anatásio. 
 Segundo o fabricante, na presença de luz natural ou artificial, o fotocatalisador 
aumenta de forma significativa os processos de oxidação natural que causam a 
decomposição dos poluentes, transformando-os em compostos menos danosos, como água, 
nitratos e dióxido de carbono, não necessariamente limpos, mas muito mais toleráveis do 
ponto de vista ambiental. 
 O fabricante enfatiza que a Igreja do Jubileu, anos depois de ser construída em 
concreto branco ainda conserva sua alvura. Outros exemplos de aplicação são as obras 
sede geral da Air France, estradas italianas, bloco de apartamento na Bélgica e mais 
recentemente na Ponte San Antonio sobre o Rio Mississipi, que colapsou em 2007, obra 
restaurada e concluída em fins de 2008. 
 O produto pode ser usado não apenas na estrutura dos edifícios, mas também em 
tintas, revestimentos de argamassa e como ligante na pavimentação das estradas e ruas. Na 
percepção do autor, esse tipo de cimento não tem potencial de substituir o cimento Portland, 
mas pode ser um usado conjuntamente para aplicações onde haja forte apelo ecológico. O 
preço, segundo o fabricante, é 10 vezes maior que o do cimento Portland, o que vem 
impedindo que sua aplicação seja mais abrangente no Brasil e também em âmbito mundial. 
 No Brasil existem pesquisas na Escola Politécnicada Universidade de São Paulo, 
orientadas pelo professor Vanderley John, privilegiando o uso como tintura à base de titânio 
para viabilizar os custos. 
 Em suma, existem ainda outras tecnologias como os cimentos polímeros, os 
cimentos com nanotubos de carbono, as iniciativas da Calera nos Estados Unidos (CALERA, 
2010), que não são propriamente um novo tipo de cimento, mas uma tecnologia que pode vir 
a ser adotada pela indústria de cimento no combate à questão das mudanças climáticas. 
Todas essas tecnologias estão em estágios diferenciados de desenvolvimento e somente se 
tornarão possíveis se forem economicamente viáveis, apresentarem comportamento de bom 
desempenho ao longo do tempo e principalmente se tiverem aceitação na indústria da 
construção. 
 
6.8 Conclusões 
 
 O cimento Portland no Brasil já atingiu níveis de desempenho de excelência, mas 
existem ainda grandes desafios para a indústria de cimento, os quais serão elencados a 
seguir. 
Por sua extensão territorial e características de ocupação, o Brasil apresenta 
diferenças regionais que interferem no processo produtivo e, consequentemente, nas 
emissões de CO2. Assim constituem ações continuadas da indústria do cimento: (1) 
pesquisar novas fontes alternativas de adições no cimento nas regiões carentes de escória 
granulada e cinzas volantes; (2) incrementar o nível de substituição de combustível 
convencional por alternativo; (3) estimular a produção sustentável de cimento pelo uso de 
clínquer co-processado e o uso de adições e (4) investir em inovações tecnológicas que 
levem a menor emissão de CO2. 
 Produzir cimento suficiente para garantir a demanda dos programas governamentais 
Instituto Brasileiro do Concreto – Livro CONCRETO: CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
46 
 
 
de infraestrutura e habitação, pois o cimento é a base indispensável para a construção de 
casas, hospitais, escolas, rodovias, ferrovias, saneamento, usinas hidroelétricas, portos, 
aeroportos, pontes, estádios, necessidades urbanas, etc. O Brasil apresenta baixo consumo 
per capita de cimento em comparação com países desenvolvidos que já dispõem de 
infraestrutura, que é condição fundamental para o crescimento de um país, mas o aumento 
de consumo deve ser acompanhado da manutenção do baixo nível de emissões específicas 
de CO2 por tonelada de cimento. 
 
6.9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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