MANUAL_DE_TECNOLOGIA_DO_CONCRETO

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José Dafico Alves 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANUAL DE TECNOLOGIA DO 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MANUAL DE TECNOLOGIA DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia, GO 
2014 
 
 
© 2014 by José Dafico Alves 
Série Compêndios, 5 
 
Editora da PUC Goiás 
3 
 
Rua Colônia, Qd. 240C, Lt. 26-29 
Chácara C2, Jardim Novo Mundo. CEP. 74.713-200 Goiânia Goiás Brasil 
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Coordenação (62) 3946-1816, Livraria (62) 3946-1080 
http://www.pucgoias.edu.br/ucg/editora/site/ 
 
Comissão Técnica 
 
Ana Amélia Ramos Amaral 
Gabriela Azeredo Santos Servian 
Luzia de Souza Pimenta Guedes 
 
Preparação de Originais 
 
Biblioteca Central da UCG 
Normalização 
Júnio Elder da Costa 
Editoração Eletrônica 
Félix de Pádua 
Arte Final da Capa 
Laerte Araújo Pereira 
Produção de Arte Gráfica e Capa 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Biblioteca da Pontifícia 
Universidade Católica de Goiás, GO, Brasil 
 
 
A474m Alves, José Dafico 
Manual de tecnologia do concreto / José Dafico Alves. 4. ed. rev. 
atual. – Goiânia: Ed. da UCG, 2002. 
 
219 p.: il. (Série Compêndios; 5) 
 
ISBN: 85-7103-155-X 
 
1. Concreto. 2. Concreto – fabricação. 3. Concreto – tecnologia. 4. 
Concreto – resistência. 5. Materiais de construção. I. Título. II. Série. 
 
CDU: 691.3 
624.012.45 
 
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida, armazenada 
em um sistema de recuperação ou transmitida de qualquer forma ou por qualquer meio, 
eletrônico, mecânico, fotocópia, microfilmagem, gravação ou outro, sem escrita permissão 
do editor. 
Impresso no Brasil 
 
 
 
 
 
 
 
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À minha esposa e companheira Maria Isaias da Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 LISTA DE EQUIVALÊNCIAS 8 
1 INTRODUÇÃO 9 
 Definições 11 
 Evolução Histórica do Concreto 12 
 Algumas Características do Concreto 13 
 Análise Estatística da Resistência do Concreto 18 
 Evolução do Controle de Qualidade do Concreto 18 
2 MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO CONCRETO 20 
 Considerações Iniciais 20 
 Resistência/Idade do concreto 20 
 Resistência à Tração/Resistência à Compressão 21 
 Evolução da Resistência do Concreto e Algumas Propriedades Importantes 22 
3 CIMENTO 24 
 Composição Química 24 
 Hidratação dos Compostos do cimento 25 
 Microestrutura da Pasta 25 
4 AGREGADOS 30 
 Generalidades 30 
 Granulometria 30 
 Características dos Agregados 31 
 Substâncias Deletéreas 33 
 Produção de Agregados 38 
5 ÁGUA 41 
 Generalidades 41 
 Água do Mar 41 
 Águas Residuais 43 
 Conclusão 43 
6 MATERIAIS CIMENTÍCIOS 44 
 Escórias de Alto-forno 44 
 Cinzas Volantes 44 
 Pozolanas – NBR 12653 45 
 Cinza de Casca de Arroz 46 
 Sílica Ativa 46 
7 ADITIVOS 47 
 Classificação dos Aditivos 48 
 Contribuição dos Aditivos na Tecnologia do Concreto 48 
 Evolução dos Aditivos 49 
 Contribuição das Adições Minerais na Durabilidade do Concreto 49 
 Aditivos Redutores da Retração 52 
 8 DOSAGEM 54 
 Composição da Mistura Sólida 54 
 Método das Misturas Sucessivas 54 
 Métodos de Dosagens 55 
 Concreto para Barragens 61 
 Concreto Compactado a Rolo- CCR 68 
 Concreto de Alto Desempenho – CAD 72 
 Concreto com Pó Reativo – CPR 76 
6 
 
 Concreto de Cimento e Polímeros 80 
 Concreto para Blocos 82 
 Concreto Projetado 89 
9 CONCRETO REFORÇADO COM FIBRAS 89 
 Introdução 89 
 Características das Principais Fibras 89 
 Propriedades do concreto Reforçado com Fibras 89 
 Considerações Finais 94 
10 EVOLUÇÃO DAS TEMPERATURAS NO CONCRETO 95 
 Considerações Gerais 95 
 Técnicas de Redução do Efeito Térmico 95 
 Concreto não Refrigerado 96 
 Concreto Refrigerado 96 
 Elevação das Temperaturas do Concreto 97 
11 FISSURAÇÃO E RUPTURA 99 
 Considerações Gerais 99 
 Módulo de Elasticidade 99 
 Ruptura 104 
12 FABRICAÇÃO E CONTROLE DO CONCRETO 105 
 Fabricação 105 
 Controle de Qualidade 116 
13 DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO 119 
 Definição 119 
 Causas da Deterioração 119 
 Conclusões 126 
14 AVALIAÇÃO E REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO 128 
 Introdução 128 
 Compatibilidade Entre Materiais 128 
 Sistema em Concreto 129 
 Significado da Pesquisa 130 
 Demolição 131 
 Preparo da Superfície do Substrato 132 
 Testes de Aderência 132 
 Reparos de Fissuras 133 
 Conclusão 134 
15 VANTAGENS DO USO DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO PARA PLANEJAR E EXECU- 
 TAR REPAROS EM ESTRUTURAS 135 
 Introdução 135 
 O CAD na Recuperação de Estruturas Deterioradas 136 
 Passividade da Armadura 138 
 Carbonatação 138 
 Penetração de Cloretos 139 
 Difusão de Oxigênio 139 
 Resistividade Elétrica 140 
 Conclusão 141 
 REFERÊNCIAS 142 
 
 
 
 
 
LISTA DE EQUIVALÊNCIAS 
7 
 
 
 
 
Kgf = 9,807 Newtons (N) 
 
Tensão Pa = N/m² 
 
MPa = N/mm² 
109 = giga (G) 
106 = mega (M) 
103 = quilo (K) 
102 = hecto (h) 
10 = deca (da) 
0,1 = deci (dm) 
0,01 = centi (cm) 
10-3 = mili (mm) 
10-6 = micro (µ) 
10-9 = nano (nm) 
0,1 nanômetro (nm) = 1 angstrom (Å) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
8 
 
O concreto faz parte da evolução do homem e está presente em todas as obras 
projetadas para a melhoria das condições de vida da humanidade. Seria muito difícil 
imaginar o progresso se não fizéssemos uso do concreto. Para enfatizar a importância do 
concreto na vida desse planeta, basta verificar que um dos parâmetros de medidas do 
progresso das nações é o consumo per capita do concreto. Já se planejou o uso do 
concreto para a construção de bases planetárias com o intuito de oferecer condições de vida 
humana em outros planetas. 
A partir da avaliação da qualidade do concreto, adotam-se novas metodologias 
para adequá-la às exigências das obras atuais, que são projetadas com os recursos da 
informática e exigem melhor desempenho dos materiais estruturais. 
Um processo mais refinado facilita o reconhecimento das propriedades do 
concreto bem como seu conhecimento na estrutura da obra. Dentro desta ótica, verifica-se a 
necessidade de conceber uma metodologia que nos dê melhor condição para interpretar os 
resultados obtidos na avaliação. 
 
Propriedades dos Materiais 
 
As propriedades dos materiais mereceram atenção especial pela primeira vez no 
documento oficial do Comitê Europeo du Beton (CEB), publicado em 1964, 
“Recomendaciones Prácticas unificadas para el cálculo y la construcción de las estructuras 
de Hormigón Armado”. Essa recomendação foi publicada em edição elaborada pelo Instituto 
Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento. Nas considerações teóricas da Teoria 
das Estruturas, passou-se a levar em conta os estados limites superior e inferior, de acordo 
com as concepções admitidas na elaboração do projeto. A análise dos estados limites de 
utilização é baseada nos valores estatísticos das propriedades medidas dos materiais,tão 
importantes quanto o dimensionamento das estruturas. 
 
Previsões de Mudanças 
 
As previsões de mudanças no concreto para os próximos anos levam-nos às 
seguintes indagações: 
 
 Os edifícios vão continuar crescendo para a estratosfera ou vamos viver no subsolo? 
 Os tipos de veículos que irão passar nas pontes, como serão? 
 Os grandes túneis submarítimos para ligações dos continentes serão realmente 
implementados? 
 Quais as condições que iremos enfrentar? 
9 
 
 Qual ação positiva irá nos preparar para essas mudanças? 
 
Ações Positivas 
 
Um programa global de pesquisa, a nosso ver, seria mais indicado, visto que 
toda a comunidade científica teria condições de participar. Nesse programa estudar-se-ia o 
comportamento das estruturas mais importantes, ainda em uso, permitindo desenvolver 
métodos de reparos e conservação. Esses métodos, abertos a inovações posteriores, 
deverão ser divulgados para uso dos interessados. Em relação às estruturas de pontes, 
elevados e barragens já existe extensa bibliografia, resultante de pesquisas realizadas nos 
Estados Unidos. Nessas investigações revelou-se o seguinte: 
 
 
 A durabilidade das pontes independe da corrosão das armaduras. 
 A corrosão e a prevenção são dados estratégicos para a avaliação da estrutura. 
 Não se pode negligenciar a fadiga dos materiais de um projeto. 
 A vida útil dos materiais selantes é outro dado importante na proteção da estrutura. 
 Nas vigas de vãos contínuos, deve ser verificada a alta tensão e a norma adotada no 
seu projeto para permitir melhor avaliação da fadiga característica do tempo de uso. 
 
Todos esses itens devem ser bem avaliados pelos especialistas ao montarem 
um plano de recuperação e manutenção de uma estrutura. 
Muitas ações positivas deverão ser concebidas nos próximos anos, habilitando 
profissionais em projetos avançados, em execução e manutenção. Uma ação positiva 
imediata é a reformulação dos cursos de engenharia, visando formar profissionais 
contextualizados em uma nova realidade. 
 
Concreto de Alto Desempenho 
 
A evolução da resistência do concreto começou em 1960, quando o 
Departamento de Estradas de Washington especificou 41 MPa de resistência à compressão 
para o concreto pretendido. Nos anos 1970, a produção de concreto de 35 MPa foi 
introduzida pela Super Concrete Corporation, tendo sido muito usado nos pilares dos 
primeiros pavimentos dos edifícios. Nessa época, foram revistos os métodos de dosagem do 
concreto para atingir altas resistências. 
Embora tenham ocorrido todas essas inovações no concreto, a partir dos anos 
1960, o super concreto só foi realmente introduzido em Washington a partir de 1980, cuja 
10 
 
resistência à compressão foi, de 41 MPa. Tais mudanças exigiram cimentos, agregados e 
aditivos de melhor qualidade. 
Em Melbourne, Austrália, o concreto de alta resistência foi usado inicialmente em 
1970, apresentando uma resistência de 50 a 60 MPa aos 56 dias e aos 90 dias de idade. O 
maior projeto efetivou-se em 1987, quando o concreto foi especificado de 60 a 65 MPa já 
aos 28 dias de idade. Nessa fase surgiram vários outros projetos. 
A partir das experiências iniciais, surgiu um novo concreto, denominado 
“concreto de alto desempenho”. Assim, entende-se que não basta apenas aumentar a 
resistência, mas melhorar sua durabilidade e outras características importantes da estrutura. 
A adição da sílica ativa, do superplastificante e dos agregados especiais permite obter 
concretos com resistências próximas de 200 MPa. Recentemente, surgiu o concreto com pó 
reativo (CPR), cuja resistência é de até 800 MPa, com previsões para ultrapassar esse limite 
em um futuro próximo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
1 ESTUDOS PRELIMINARES 
 
 Definições 
 
As definições dadas ao concreto por vários autores podem ser resumidas da 
seguinte forma: “concreto é o produto da mistura de aglomerantes, agregados, água e 
aditivos”. Os materiais da mistura são proporcionados de modo a conferir ao concreto as 
propriedades pré-fixadas no projeto. Estas propriedades são definidas de acordo com o 
dimensionamento da estrutura, sendo mais importantes as seguintes: 
 
 solicitações mecânicas, térmicas e de outra natureza; 
 variações climáticas; 
 reações dos materiais da superestrutura, das fundações e dos apoios; 
 ações dependentes do tempo e das características reológicas dos materiais. 
 
A mistura deve ter características que permitam seu processamento com certa 
facilidade nos misturados disponíveis, e ser transportada, lançada e compactada sem 
ocorrer a segregação dos materiais. Os aditivos conferem, entre outras, as seguintes 
propriedades ao concreto: 
 
 melhor trabalhabilidade na mistura fresca; 
 aumento de sua vida útil; 
 aceleração da pega ou do endurecimento do aglomerante; 
 promoção da reação pozolônica com a cal livre do cimento; 
 auxílio à cura, evitando a perda prematura da água do concreto; 
 redução da permeabilidade; 
 retardamento da pega do aglomerante; 
 redução dos efeitos de retração hidráulica ou térmica; 
 redução da densidade por incorporação do ar no concreto; 
 nova coloração ao concreto. 
 
 Evolução Histórica do Concreto 
 
O engenheiro Waiss realizou os primeiros estudos de dosagem do concreto e 
sua aplicação coube à firma Waiss e Freytag. Préaudeau trouxe grande contribuição para 
12 
 
proporcionar uma mistura sólida, estudando as características granulométricas e os volumes 
de vazios. As areias ocupam 26% a 42% do volume aparente da mistura seca, enquanto a 
pedra contribui com 45% a 50% deste volume. 
Em 1888, Alexandre estudou o teor da água necessário à obtenção do concreto, 
tendo concluído que 0,25C a 0,18C são necessários para a hidratação do concreto e que o 
restante evapora ou permanece dentro dos poros formados durante a hidratação do gel. Em 
1890, em um novo estudo propôs-se a quantidade de água necessária em litros por m3 
aparente de agregado com grãos entre 0,3 mm a 5 mm. 
 
A = 65
 
 
 + 30 e 
 
Onde: 
 
d = diâmetro máximo em mm 
A = volume de água em litros 
e = volume de agregado 
 
Féret realizou vários estudos e publicou cerca de 200 trabalhos sobre os 
aglomerantes, as argamassas e os concretos. Dando prosseguimento a essas pesquisas, 
chegou-se a estabelecer uma lei de composição para o concreto. 
 
 Algumas Características do Concreto 
 
Consistência 
 
A composição de grãos, desde alguns microns até dezenas de mm, misturada 
com água, permite o movimento relativo dessas partículas. A película de água formada nas 
superfícies dos sólidos elimina o atrito interno entre partículas, permitindo à mistura 
deformar-se sob o efeito de qualquer processo de assentamento. Essa propriedade é 
chamada de consistência. Os principais fatores que influem na consistência são os 
seguintes: 
 
 teor de água de amassamento; 
 forma dos grãos dos agregados; 
 teor de finos na mistura; 
 aditivos plastificantes. 
13 
 
 
O ensaio mais corrente para medir a consistência do concreto é o do cone de 
Abrams, normalizado pela NBR NM 67 da Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT). A grandeza da consistência é medida pelo abatimento do tronco do cone do 
concreto após a retirada da fôrma. A deformação do concreto pode ocorrer por 
desagregação da parte superior do tronco de cone ou por deformação plástica, sendo válida 
somente no segundo caso. 
 
Revisão da reologia de suspensões 
 
A reologia do concreto fresco está muito influenciada pela reologia dos grãos 
finos constituintes das pastas. As pastas são misturas de partículas de aglomerantes e 
água. Sabe-se que essas suspensões são corpos de Bingham, cujo comportamento é 
representado pela equação: 
 
F – f = V 
 
 
 
 
Onde: 
 
V = viscosidade plástica (poise) 
F = resistência crítica deplasticidade (dyn/cm2) 
Nos fluidos clássicos a relação de fluxo se reduz a: 
 
F = Aɳ 
 
 
 
 
Onde: 
 
ɳ = viscosidade dinâmica 
 
Nas relações citadas, vê-se que o gradiente de velocidade é proporcional ao 
esforço atuante até certo limite f, chamado de resistência crítica de plasticidade. Esse fator 
tem um papel importante na reologia das suspensões bem como na reologia do concreto. 
Nos estudos dessa teoria, tem-se concluído que a resistência crítica de 
plasticidade de uma suspensão depende principalmente de seu estado elétrico. Esse estado 
é constituído pela força de atração residual, que é a diferença entre as forças de atração e 
14 
 
de repulsão entre as partículas. Se a diferença for nula ou negativa, a resistência crítica de 
plasticidade desaparece e a suspensão se comporta como um corpo newtoniano, 
eventualmente dotado de “dilatância”, que significa: susceptível de tornar-se rígido sob os 
efeitos de cisalhamento. 
Essas hipóteses só são válidas para suspensões sem gases. Quando existe ar 
incorporado à mistura, provavelmente se aplicam em parte os conceitos teóricos. 
 
Métodos adotados para medir a consistência do concreto 
 
 Cone de Abrams – o concreto é moldado em três camadas de altura igual a 1/3 da 
altura da fôrma, sendo cada camada adensada com 25 golpes (NBR NM 67). Retira-se 
o molde e mede- se o abatimento do concreto com uma escala graduada em até 1 mm. 
 Método VEBE – utiliza-se o cone de Abrams, colocado sobre uma mesa vibradora, no 
interior de um recipiente cilíndrico. A moldagem é também semelhante ao ensaio de 
abatimento: são três camadas de abatimento, adensadas com 25 golpes cada uma. 
Retira-se a fôrma, apoia-se um disco de plástico sobre o concreto, liga-se o conjunto 
vibrador com frequência de 300 ciclos/minuto e mede-se o tempo decorrido (segundos) 
até o tronco do cone de concreto se adaptar ao fundo do cilindro. A consistência VEBE 
é calculada pela fórmula: 
 
 
Onde: 
 
V1 = volume inicial do concreto (5,5 l) 
V2 = volume final 
t = tempo em segundos 
 
O ensaio só se aplica a misturas com diâmetro máximo inferior a 50 mm. Pode-
se dizer que a medida aqui referida é a da energia de vibração necessária para deformar o 
concreto, passando de uma fôrma tronco-cônica para a cilíndrica. Esse ensaio define bem a 
trabalhabilidade da mistura. Os resultados VEBE estão sujeitos a pequenas dispersões 
devido ao fato de a vibração levar algum tempo para se propagar na massa do concreto, 
provocando um desmoronamento superior, quando a consistência for muito seca. Esse 
aparelho permite apreciar uma variação da quantidade de água da ordem de 3% na relação 
água/cimento. 
 
15 
 
Trabalhabilidade 
 
A trabalhabilidade do concreto é definida como a propriedade de ser misturado, 
transportado, lançado e vibrado sem mudança de sua homogeneidade. É uma propriedade 
que depende da mistura e das condições da obra, tais como forma e dimensões das fôrmas, 
espaçamento das armaduras, processos de fabricação, transporte, lançamento e 
adensamento. A trabalhabilidade de uma mistura depende de três parâmetros: 
homogeneidade, deformabilidade e estabilidade. 
 
Homogeneidade 
 
A manutenção das características do concreto fresco em toda a sua massa, 
durante as operações de fabricação e concretagem, é definida como homogeneidade. Esta 
é garantida pela coesão que mantém os materiais unidos grão a grão. A coesão pode ser 
interpretada, aqui, como na mecânica dos solos, sendo expressa pela equação: 
 
 
 
Onde: 
 
p = pressão intrínseca 
φ = ângulo de atrito 
Essa relação simplificada é muito utilizada para explicar os conceitos 
fundamentais do fenômeno. A pressão intrínseca é igual à pressão intergranular. 
Esses conceitos estão sendo empregados na equação de Bingham, para 
escoamento de fluidos viscosos e plásticos. O escoamento só se inicia quando a tensão 
aplicada atinge o ponto crítico ou a tensão de cisalhamento. Em analogia com a equação de 
Bingham, podemos escrever a seguinte equação para o concreto: 
 
f - fo = ηD 
 
Onde: 
 
fo = tensão crítica de cisalhamento 
η = viscosidade plástica 
D = deformação 
 
16 
 
A 
A 
O gráfico da equação de Bingham será da forma a seguir: Conforme o exposto, 
podemos afirmar que a melhor trabalhabilidade será definida pelos parâmetros da tensão 
critica e da viscosidade. 
 
 
 
 
D 
 
 
 2 
 
 
 
 
 
 
 1 
 
 
 
 
 
 
 f 
 
 
 
 
Segregação 
 
A segregação da mistura ocorre quando os materiais se separam. As formas de 
segregação podem ser: 
 
 exsudação da água ou bleeding; 
 separação da pasta; 
 separação da argamassa. 
 
O excesso de água empregada no concreto tem função transitória. Uma vez 
terminada a concretagem, a água sobe à superfície, evaporando-se em seguida. Às vezes, 
a perda de água se processa durante a concretagem, prejudicando o manuseio e 
adensamento do concreto. Por isso, é importante a dosagem de água ser compatível com 
as condições de aplicação do concreto. 
 
Resistência mecânica 
 
17 
 
A resistência mecânica do concreto é conseguida a partir de especificações de 
materiais e composição, de forma a obter um produto final que atenda aos requisitos de uma 
boa técnica. Os testes para medir a resistência do concreto são realizados dentro de 
padrões prefixados, de modo que a resistência especificada tenha variação pequena dentro 
da amostragem efetuada para verificação. Sendo o concreto um composto de vários 
materiais, cada um tem suas variações, que contribuem para os resultados da resistência do 
concreto. Na prática, as variações são introduzidas durante a dosagem, mistura, transporte, 
concretagem e cura. Somam-se às variações já citadas, as ocorridas nos ensaios de 
resistência que são devidas a falhas humanas e às próprias dos equipamentos empregados. 
A aceitação dos resultados de um concreto depende do tipo de controle de qualidade 
adotado dentro das limitações do projeto. 
A resistência tem como fator fundamental a relação água/cimento (A/C). 
Considera-se que, para uma mesma relação A/C, a resistência é igual para qualquer traço 
dosado dentro do critério da tecnologia corrente do concreto. 
Os principais fatores que influem na variação da resistência do concreto são: 
 
 Mudança do fator A/C; 
 Falta de controle da água de mistura; 
 Variações excessivas da dosagem dos agregados; 
 Variações na granulometria do agregado miudo; 
 Presença de material pulverulento acima das porcentagens previstas pelas 
especificações; 
 Variações das propriedades do cimento; 
 Falhas na mistura, transporte e concretagem; 
 Mudanças climáticas; 
 Variações durante a cura; 
 Erros na moldagem, cura e ruptura dos corpos de prova tomados para ensaios de 
ruptura. 
 
O concreto é um material, por excelência, resistente à compressão. No entanto 
sua resistência à tração ou à flexão é muito baixa. Essa característica limita sua aplicação 
estrutural, essencialmente, para resistir aos esforços de compressão, enquanto as demais 
solicitações são combatidas por dimensionamento com armaduras frouxas ou protendidas, 
de forma a tornar as peças resistentes à flexão, à tração simples ou a outros esforços 
combinados. 
Existem ainda as solicitações externas que provocam o desgaste superficial por 
18 
 
meio da erosão superficial de materiais sólidos em suspensão no meio aquoso, da 
cavitação, do transporte de veículos etc. 
A resistência ao desgaste superficial (abrasão) depende, basicamente, do 
agregado, pois a pasta de cimento é pouco abrasiva. 
 
Análise Estatística da Resistência do Concreto 
 
Segundo a NBR 12655 o controle estatístico do concreto pode ser por 
amostragem parcial ou total, sendo que paraum destes métodos se adota uma forma para 
cálculo do valor estimado da resistência característica fck do concreto. 
Todo procedimento para avaliar a resistência característica do concreto está na 
ABNT NBR 12655. 
 
 Evolução do controle de qualidade do concreto 
O concreto é um produto manufaturado ou industrializado de grande importância 
na obra. Os ensaios dos materiais componentes bem como o controle de qualidade são 
prioritários para se estabelecer a avaliação do produto propriamente dito. 
Podem-se avaliar outros fatores que interferem no planejamento da qualidade do 
concreto, quais sejam: 
 
 Variáveis dos testes; 
 Equipamentos; 
 Estocagem dos corpos de prova; 
 Transporte e capeamento; 
 Corpos de prova extraídos. 
 
O controle de qualidade do concreto tem alcançado grandes inovações por meio 
das novas gerações de equipamentos que permitem monitorar o produto desde sua 
propriedade até a hidratação do cimento. 
Uma situação que vem despertando a atenção da comunidade construtora é o 
agravamento dos problemas de durabilidade das estruturas nos centros urbanos, motivados 
pela poluição atmosférica. Não se pode mais pensar em controle de durabilidade do 
concreto apenas pelo fator de resistência. É necessário estabelecer parâmetros para medir 
o fator durabilidade. 
As pesquisas inovadoras da tecnologia do concreto têm se voltado para as 
seguintes diretrizes: 
 
19 
 
 Testes de durabilidade durante e após a construção; 
 Monitoramento das estruturas para observação a longo prazo; 
 Testes convencionais com equipamentos atuais. 
 
A importância fundamental da evolução do controle do concreto apresentada 
nestes últimos anos tem criado modelos reais que permitem transferir dados de laboratórios 
para o concreto da obra. 
Não se admite mais, nesta época de grandes transformações, que o profissional 
de engenharia ainda não tenha assimilado a importância do controle de qualidade e nem 
tenha conscientização de que um programa nesse sentido só poderá reduzir o custo da 
obra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
2 MICROESTRUTURA E PROPRIEDADES DO CONCRETO 
 
Considerações Iniciais 
 
Na microestrutura do concreto tem-se a fase cimentícia e as partículas 
aglomeradas denominadas de agregados. A fase cimentícia é constituída de silicatos, 
aluminatos e ferroaluminatos hidratados. Os agregados, que até certo ponto são inertes, são 
ligados pelo material cimentício. 
A aderência da pasta agregada é importante porque vai definir o comportamento 
estrutural do concreto. O concreto endurecido apresenta comportamento peculiar de 
resistência e deformação que depende da composição da mistura e dos materiais 
empregados. A resistência do concreto não é significativamente maior que a do agregado. 
 
Resistência/Idade do Concreto 
 
A relação água/material cimentício (A/MC) é um parâmetro para definir a 
resistência do concreto. Definindo-se A/MC, estuda-se a evolução da resistência com a 
idade e as condições de cura. Todo ganho de resistência com a idade depende da água 
disponível para a hidratação dos componentes cimentícios. 
A umidade externa, chamada umidade de cura, também é importante. Segundo 
o gráfico do Manual do Bureau of Reclamation, o concreto com cura úmida constante 
aumentou três vezes em 180 dias, em relação à resistência do concreto com cura 
convencional. 
 
Resistência à Tração/Resistência à Compressão 
 
A razão entre as resistências à tração e à compressão é geralmente entre 0,07 a 
0,11. Os fatores que influem na resistência à tração do concreto são textura superficial e 
composição mineralógica dos agregados, incorporadores de ar e adições minerais. 
Não há uma proporcionalidade entre ft /fc . Depende do nível da resistência à 
compressão. Quanto maior ft menor será a relação ft /fc. 
 
 10 a 11%: para concreto convencional (baixa resistência); 
 8 a 9%: para concreto de média resistência; 
 7%: para concreto de alta resistência. 
21 
 
 
Evolução da Resistência do Concreto e Algumas Propriedades Importantes 
 
 
O fator de maior significado no crescimento da resistência do concreto é a 
relação gel/espaço, porque a quantidade de gel na pasta de cimento, em qualquer idade, é 
função do tipo de cimento. 
No início do século XX, nos EUA, cimentos com altos teores de C2S, expostos 
ao ar, apresentaram crescimento da resistência no concreto proporcional ao logaritmo da 
maturidade até os 50 anos, que era 2,4 vezes a resistência de 28 dias. 
Cimentos com menor teor de C2S e maior área específica, atingiram resistência 
máxima entre 10 e 25 anos e, depois, sofreram redução. 
Os cimentos alemães, fabricados há 30 anos, atingiram 2,3 vezes a resistência 
de 28 dias. Os cimentos de alto-forno com maior A/C aumentaram 3,1 vezes a resistência 
de 28 dias para a idade de 30 anos. 
 
 Deformações 
O concreto sofre deformações por efeito de carga: uma imediata, que 
dependendo da intensidade, será elástica e terá possível recuperação caso alivie o 
carregamento; e, outra, deformação plástica (permanente). A deformação gradual com o 
tempo de carregamento é a fluência. 
Existem ainda deformações sem efeito de carga, como a retração por secagem 
térmica. 
 
Maturidade 
 
O crescimento da resistência, combinado com a velocidade de hidratação e com 
o aumento da temperatura inicial, dá origem à proposição de que a resistência poderá ser 
expressa em função de tempo-temperatura. 
 
Expansão 
 
O fenômeno da expansão decorre da absorção de água pelo gel de cimento 
quando o concreto permanece dentro da água. É um valor da ordem de 100 a 150 × 10-6. 
A perda da água por secagem do concreto causa a retração hidráulica. A 
variação do volume é proporcional ao volume de água evaporada, podendo se chegar a 
10x100 × 10-6. Nesse caso, a retração hidráulica é maior com o aumento do fator A/C, 
22 
 
porque este determina maior quantidade de água evaporável no gel de cimento. 
As formas em que se encontra a água na pasta endurecida são as seguintes: 
 
 Água capilar – água livre nos poros de 5 mm a 50 mm, cuja renovação poderá causar a 
retração do sistema. 
 Água adsorvida – água que está próxima à superfície interna dos poros, estando sujeita 
à força de atração. As moléculas desta água estão fisicamente adsorvidas às paredes 
dos poros. A perda da água adsorvida causa retração por secagem. 
 Água interlamelar – água associada à estrutura do Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H). 
Essa água está ligada por pontes de hidrogênio ao gel de C-S-H. A perda da água 
interlamelar causa retração muito elevada e, às vezes, desastrosa à estrutura do 
concreto. 
 Água quimicamente combinada – é a água que faz parte dos produtos hidratados do 
cimento e que não é liberada na secagem. Essa água só será eliminada quando os 
produtos forem decompostos por elevadas temperaturas. 
 
Fissuração induzida pela retração 
 
A tendência à fissuração do concreto dependerá da extensibilidade, de sua 
resistência e do grau de restrição à deformação. 
Um consumo maior de cimento aumenta a retração, embora aumente também 
sua resistência. Há de se equilibrar a resistência e conter a tendência à fissuração. 
A carbonatação superficial, embora produza retração, reduz o deslocamento da 
umidade, portanto é vantajosa para minimizar a fissuração. 
Os aditivos podem aumentar a tendência à fissuração do concreto, os 
aceleradores, por exemplo. Já os retardadores podem acomodar a resistência plástica e, 
provavelmente, aumentar a extensibilidade do concreto. Outro grande vilão da fissuração é 
o gradiente de temperatura e de umidade. 
 
Retração por carbonatação 
 
A retração por carbonatação, provavelmente, é causada pela dissolução dos 
cristais de Ca (OH)2 sob tensão provocada pela retração hidráulica e deposição do CaCO3 
nos espaços sujeitos à tensão. Temporariamente, aumenta-se a compressibilidadeda pasta 
e depois a alivia, por causa da dissolução do carbonato na superfície. Mesmo que a 
carbonatação ocorra mais tarde, depois da desidratação do C-S-H, haverá ainda a retração 
por carbonatação. 
23 
 
A secagem e a carbonatação simultânea reduzem o potencial de fissuração. Se 
a carbonatação ocorrer após a secagem, o efeito da retração será maior. 
A fissuração por carbonatação é generalizada na superfície exposta do concreto. 
Essas fissuras são induzidas pela restrição das camadas mais profundas do concreto. 
 
 
Fluência do concreto 
 
Fluência é a deformação, ao longo do tempo, sob carga mantida no concreto. 
Poderá ocorrer também a relaxação. 
As causas da fluência no concreto vão além dos movimentos da umidade até a 
não linearidade tensão-deformação, especialmente para níveis de tensão entre 30% e 40% 
da tensão última, em virtude também da contribuição das microfissuras nas interfaces 
pasta/agregado. Se o concreto for submetido à secagem, ocorrerá ainda uma contribuição 
da retração. Uma resposta elástica retardada é outra contribuição na fluência no concreto. 
 
Valores da fluência 
 
 Fluência específica – deformação por umidade da tensão aplicada 
 Coeficiente de fluência – relação entre a deformação por fluência e a deformação 
elástica 
 
Recuperação da fluência 
 
Somente uma parte da fluência é recuperada. Esse fenômeno pode ser atribuído 
a uma deformação elástica retardada do agregado que é totalmente recuperável. 
 
Retração térmica 
 
Os sólidos se expandem com aquecimento e se contraem com resfriamento. 
Ocorre na massa do concreto uma elevação da temperatura na hidratação do cimento, 
seguida de um arrefecimento. Nesse período, surgem fissuras decorrentes da retração 
térmica. Os fatores que aliviam as tensões de origem térmica no concreto são os seguintes: 
 
 Redução da temperatura de lançamentos; 
 Retirada das fôrmas somente depois do pico da temperatura; 
 Uso de retardadores de pega; 
24 
 
 Redução dos teores de C3A e C3S. 
 
Coeficiente de dilatação térmica 
 
O valor do coeficiente de dilatação térmica varia com o tipo de agregado e com a 
umidade do concreto. A umidade tem grande influência no coeficiente de dilatação, 
chegando à 10-6 ºC quando o concreto está secando. 
 
Resistência ao Impacto 
 
A história do comportamento do concreto submetido a ciclos de carga e 
descarga data do início de sua aplicação nas obras de edifícios sujeitos a abalos sísmicos, 
das pontes e tantas outras obras sujeitas a este tipo de carregamento. 
Um grande número de pesquisas sobre esse assunto já ocorreu, permitindo 
desenvolvimento de fórmulas matemáticas para projetos de estruturas sujeitas a ciclos de 
carga. 
Diante de tantas investigações do comportamento sujeito a impactos ou a ciclos 
de carga e descarga, foram definidos alguns parâmetros para diferentes tipos de 
carregamento. Dentre esses principais parâmetros que permitem obter um concreto com 
melhor desempenho a ciclos de cargas, citamos os seguintes: 
 
 Misturas com diâmetro máximo de 9,5mm; 
 Consumo de cimento em torno de 400 kg/m3; 
 Uso de agregado graúdo com menor módulo de deformação; 
 Uso de fibras; 
 traço com a relação (cimento:areia:brita e A/C) 1:2:2,5:0,55. 
 
Ainda não está bem definida a influência do agregado miúdo, mas já se sabe 
que areia fina geralmente reduz a resistência ao impacto, por exemplo, o concreto 
conservado em água tem menor resistência do que o concreto seco. 
 
 
3 CIMENTO 
 
 Composição química do cimento 
 
25 
 
 
39 
A cal e a sílica são os principais componentes do cimento. 
 
C3S, C2S, C3A e C4AF 
 
Onde: 
 
A = Al2O3 
C = Ca 
F = Fe2 O3 
S = SiO2 = silica 
C3S = silicato tricálcico 
C2S = silicato dicálcico 
C3A = aluminato tricálcico 
C4AF = ferroaluminato tetracálcico 
Ŝ = SO4
2+ = ions sulfatos 
H = H2O 
 
Hidratação dos Compostos do Cimento 
 
C3S + 2H → C-S-H + 2 C-H 
 
C3S +2H → C-S-H + 2C-H 
C2S + H → CSH + C-H 
C3A + 3C-Ŝ → C6AŜ3H32 
 ↓ 
 C6AŜ3H32 
Remanescente → C4AH19 e C3AH6 
 
C4AF → pode produzir o C6AFŜ3H32 ou C4AFŜH18 
 
A hidratação do C4AF é da mesma forma em que se processa o C3A 
 
Microestrutura da Pasta 
 
A fase C-S-H ocupa maior porcentagem de sólidos da pasta endurecida, sendo a 
mais importante. Sua morfologia varia de fibras pouco cristalina a um reticulado cristalino. A 
estrutura interna do C-S-H se assemelha à do mineral natural tobermorita, portanto é 
26 
 
denominado gel de tobermorita 
O hidróxido de cálcio (C-H) são cristais grandes de forma hexagonal, chamado 
de portlandita. São facilmente identificados na pasta pela sua forma bem definida. Sua 
presença em grande quantidade na pasta prejudica a resistência química a soluções ácidas 
e contribui na carbonatação superficial do concreto. 
Os sulfoaluminatos de cálcio ocupam menor volume que o C-H, desempenhando 
menor papel na estrutura da pasta. Viu-se, equações de hidratação, que inicialmente se 
forma a etringita C6AŜ3H32 em forma de cristais prismáticos aciculares, transformando-se, 
eventualmente em monosulfato hidratado C4AŜH18 cujos cristais têm forma de places 
hexagonais grandes, tais como o C-H e o C4AH19. Também verifica-se que na análise da 
estrutura da pasta, que tanto a etringita como o monosulfato contêm pequenas partes de 
óxido de ferro substituindo o óxido de alumínio. 
 
 Porosidade da pasta endurecida 
 
Estima-se que 1 cm³ de cimento produz 2 cm³ de pasta endurecida. Durante o 
processo de hidratação, o espaço inicial- mente ocupado pelo cimento e a água vão sendo 
substituídos pelo cimento e pelos produtos de sua hidratação. A porosidade é constituída 
pelos vazios capilares que dependem do fator A/C e do grau de hidratação do cimento. 
Segundo o critério da American Society for Testing and Materials (ASTM) C-150, 
os cimentos são classificados em cinco tipos, numerados em algarismos romanos, da 
seguinte forma: 
 
Tipo I – cimentos para uso geral; 
Tipo II – cimento de moderada resistência aos sulfatos e moderado calor de hidratação; 
Tipo III – cimento de alta resistência inicial; 
Tipo IV – cimento de baixo calo de hidratação; 
Tipo V – cimento de alta resistência aos sulfatos. 
 
O tipo II, além de atender às características do cimento tipo I, ainda tem a 
vantagem de resistir à moderada ação dos sulfatos e de possuir menor calor de hidratação, 
sendo, portanto, de uso mais conveniente que o tipo I. O cimento de tipo II, de baixo calor de 
hidratação, atende às especificações dos concretos de estruturas usuais. 
Com referência ao calor de hidratação, no Brasil, classificam-se os cimentos de 
acordo com o calor desprendido aos setes dias de idade (BASÍLIO, 1974): 
 
 Baixo: com menos de 65 cal/g; 
27 
 
 Médio: com 65 a 75 cal/g; 
 Alto: acima de 75 cal/g. 
 
Segundo Francisco de Assis Basílio (1974, p. 6-7), cada obra deve especificar o 
calor de hidratação máximo permitido, tendo em vista o projeto e as condições ambientes. 
A substituição de parte do cimento por escória de alto-forno ou por pozolana é 
um processo de se reduzir o calor de hidratação, porque apesar de a escória e a pozolana 
gerarem calor de hidratação, este será inferior ao desprendido pelo cimento, acarretando 
menor elevação na temperatura do concreto. 
Esses cimentos são especificados pela ABNT como cimento portland pozolânico 
e cimento portland de alto-forno. 
 
Segundo à ABNT, os cimentos Portlands especificados são o seguintes: 
Tabela 1 – Tipos de cimentos portlands especificados pela ABNT 
Tipo de cimento Especificação Sigla 
Cimento Portland Comum NBR 5732 
CP I 
CPIS 
 Especificação Sigla 
Cimento Portland Composto 
 
NBR 11578 
CP II F 
CPII Z 
CPII E 
 Especificação Sigla 
CP de Alto forno NBR 5735 CPIII 
CP Pozolânico NBR 5736 CPIV 
CP de Alta Resistência Inicial NBR 5733 CPV ARI 
 
Nano-cimento 
Jáa partir de 2007, centenas de pesquisas sobre o nano-concreto e micro-cimento, cujos 
grãos em torno de 5 microns e mais o nano-tubos de carbono formam um compósito com 
várias aplicações em componentes de construção e na eletrônica. O National Science 
Foundation (NSF) apoiou projeto de pesquisa que sintetizou componentes de cimento 
portland e comparou suas propriedades com o cimento comercial através de microscopia 
eletrônica de varredura (MEV) e raios X (XRD), onde se avaliou a morfologia e estrutura dos 
silicatos tri e di-cálcico e também óxido de cobre que foram encontrados no cimento 
sintetizado. Testes de hidratação verificaram que o nano-cimento tinha uma velocidade de 
hidratação maior que o cimento comercial. Mantendo as mesmas características de 
compatibilidade com vários tipos de fibras, incluindo as de carbono, pode-se moldar em 
várias formas complexas, curadas e revestidas com outros nano-materiais. Como 
componentes eletrônicos servem para fabricar sensores de elevadas temperaturas. Outra 
grande aplicação será na área de revestimentos de proteção de estruturas de concreto. 
28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
4 AGREGADOS 
 
 Generalidades 
 
Os agregados, quanto à origem, são classificados em naturais e artificiais. Os 
naturais são areias, cascalhos e pedra britada. Os artificiais são escórias de alto-forno, 
argila expandida, poliestireno expandido etc. 
As areias e os cascalhos são os agregados mais baratos, tendo em vista a 
disponibilidade de jazidas distribuídas nas diversas regiões. 
Os agregados britados são obtidos pelo faturamento de rochas naturais e 
selecionadas na série de peneiras normalizadas. Os agregados são produzidos em todos os 
tamanhos, desde a areia até as mais variadas bitolas dos agregados grossos. 
 
 Escórias britadas – a escória britada é muito semelhante à pedra britada, do ponto de 
elaboração do concreto, porém são agregados de baixa densidade e muito porosos. 
 Argila expandida – certas argilas têm propriedades de inchar no estado plástico entre 
1.100º C e 1.350º C, devendo possuir um mineral que libere gás nestas temperaturas 
para provocar o aumento de volume. Esse agregado é de baixa densidade, podendo ser 
usado em concreto estrutural, alvenarias e como concreto isolante. 
 Poliestireno expandido – o poliestireno expandido é obtido por meio da polimerização 
do estireno junto com um agente de expansão. Apresenta-se sob a forma de pérolas de 
0,4 mm a 5,0 mm de diâmetro. 
 
As pérolas têm massa volumétrica de 12 kg/m³. O concreto é composto com 
60% a 70% de seu volume com as pérolas, tendo densidade variável, de acordo com o 
traço, podendo ser de 200 a 800 kg/m³. Por causa da sua estrutura (ar empacotado), as 
pérolas oferecem boas características isolantes. 
Certas estruturas exigem agregados de alta densidade, em que o concreto 
funciona como elemento estrutural e de vedação contra a radiação gama. As rochas 
empregadas na produção de agregados densos são a barita, a limonita, a magnetita e a 
hematita. 
 
 Granulometria 
 
Os agregados miúdos são considerados todos aqueles que passam na peneira 
de malha 4,8 mm ou os que retêm, no máximo, 15% dos grãos nesta peneira. Mais de 15% 
30 
 
dos grãos dos agregados graúdos estão retidos na peneira de malha 4,8 mm. 
As peneiras para análise granulométricas dos agregados estão especificadas na 
NBR 7211 da ABNT e também dá as faixas de granulometria para os agregados miúdos e 
graúdos. 
Além das faixas granulométricas, o módulo de finura dá uma idéia da graduação 
do agregado, embora um mesmo módulo de finura possa representar várias distribuições 
granulométricas. O módulo de finura é bastante útil na verificação da constância dos 
agregados, sendo, portanto, um instrumento de controle de qualidade do material. 
 
Diâmetro máximo (Dmax) 
 
O diâmetro máximo representa o diâmetro da peneira, na qual a porcentagem 
retida acumulada está entre 0 e 5%. Deve-se usar agregado cujo diâmetro máximo seja 
compatível com as condições de trabalho, as dimensões da peça e o espaçamento das 
armaduras. 
Segundo a NBR-6118, o diâmetro máximo é limitado pelas seguintes condições: 
A – espaçamento dentre as armaduras; 
B – espessura da peça a ser concretada. 
 
 Características dos Agregados 
 
Textura e forma dos grãos 
 
A geometria das partículas tem importância relevante nas propriedades das 
misturas de concreto e argamassa, permitindo uma composição mais trabalhável e 
compacta. Os grãos com formas mais próximas de uma esfera são os melhores. Os grãos 
de forma lamelar ou acicular são impróprios para emprego no concreto, pois, além de 
reduzir a trabalhabilidade do concreto, exigem maior consumo de cimento e aumentam a 
permeabilidade. Não se consegue um adensamento eficiente para romper o equilíbrio das 
partículas lamelares e aciculares para compactá-las de forma a preencher os vazios 
intergranulares, comprometendo a resistência mecânica e a permeabilidade do concreto. 
Pode-se verificar melhor o fator de arrumação entre grãos, comparando-se dois 
agregados de mesma granulometria e mesma massa específica: o de forma irregular 
apresenta menor valor de massa unitária que o agregado cujos grãos têm formas 
geométricas mais próximas de uma esfera. 
A irregularidade na forma dos grãos é muito mais sensível nos agregados 
miúdos que nos agregados graúdos, embora haja influência menos acentuada nestes 
31 
 
últimos. Quando o agregado graúdo tem grãos achatados, as misturas devem ter maior 
porcentagem de argamassa para permitir maior mobilidade das partículas graúdas, 
implicando no aumento do custo do concreto. 
A Associação Francesa de Normalização (AFNOR) estabeleceu valores mínimos 
do coeficiente volumétrico médio para os agregados, tendo em vista a sua utilização e o seu 
diâmetro máximo. 
 
Parâmetros físicos 
 
 Massa unitária do agregado solto (δ) – massa do sólido por unidade de volume; 
 
Tabela 2: Coeficiente volumétrico dos agregados 
 9,5 mm< D < 25 mm D > 25 mm 
Concreto para obras 
hidráulicas 
0,20 0,15 
Outros concretos 0,15 0,12 
 
 
 
 Massa unitária do agregado compactado (δcomp) – é a massa do agregado, compactado 
a seco, por unidade de volume; 
 Volume de cheios (V) – volume ocupado pelos grãos dentro de um recipiente; 
 Massa específica aparente (γ) – massa do agregado por unidade de volume de cheio; 
 Volume de vazios (Vv) – volume de espaços vazios entre os grãos. 
 
As expressões físicas são as seguintes: 
 
 V = 
 
 
 Vv = 1 - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O modo de encher os recipientes e a umidade dos agregados influem nos 
resultados de suas características. É necessário que os métodos sejam padronizados para 
que os resultados possam ser comparativos dentro dos conceitos da tecnologia do concreto. 
Os agregados no estado natural se apresentam com uma certa umidade devida 
à sua porosidade interna. De acordo com o teor de umidade, o agregado se apresenta: 
32 
 
 Úmido no estado natural – quando a secagem for efetuada ao ar; 
 Saturado – quando os grãos apresentam água livre na sua superfície externa; 
 Seco em estufa – quando o agregado está a 0% de umidade. 
 
Saturação é a umidade correspondente ao preenchimento da porosidade interna 
do grão, com a superfície externa seca com pano úmido. O valor da absorção é geralmente 
baixo, não atingindo mais de 2%. Não existem normas recomendando um limite máximo de 
absorção, mas o Manual do Bureau of Reclamation considera que agregados com teor de 
absorção acima de 1% são de péssima qualidade. 
 
 Substâncias Deletéreas 
 
As jazidas de agregados apresentam-se frequentemente contaminadas por 
substâncias deletéreas de origem mineral ou orgânica.Se essa contaminação exceder aos 
limites tolerados pelas especificações, os agregados devem ser rejeitados. 
Certas substâncias deletéreas, como argilas, materiais pulverulentos e sais 
solúveis, podem ser removidos por lavagem. 
Os limites de tolerância estabelecidos pela a NBR 7211 são os seguintes: 
 
Torrões de argilas ______________________________ 3,0% 
 
O fino passando na peneira n° 200 (0,075 mm) ABNT NM 46 
 
a) concreto sujeito a desgaste superficial_____________ 3,0% 
b) concreto protegido contra desgastes______________ 5,0% 
 
Materiais carbonosos ASTM C 123 
 
a) Concreto aparente _______________________ 0,5% 
b) Concreto não aparente ___________________ 1,0% 
 
Material pulverulento 
 
As partículas inferiores a 0,075 mm, constituídas de argila e silte, são 
denominadas material pulverulento. 
O teor de argila nas areias pode ser determinado usando um defloculante, 
oxalato de sódio numa proporção de 6 cm3 de solução 0,2 N de oxalato para 100 ml de 
33 
 
água. Mistura-se a solução com a areia, num período de quatro a seis horas, despeja-se o 
líquido num vaso de sedimentação e analisa-se o teor de argila presente. 
 
Impurezas orgânicas 
 
A presença de impurezas orgânicas – geralmente partículas de húmus – 
prejudica a resistência do concreto. Uma parte do húmus é ácida, podendo ser removida 
com água alcalina. 
A ABNT NM 49 dá o procedimento para determinar o índice de matéria orgânica 
no agregado miúdo conforme o que se estabelece a seguir: 
 
 solução padrão é composta de 97 ml de solução de hidróxido de sódio com 3 ml da 
solução de ácido tânico à 2%. Quando a solução de hidróxido de sódio, que estava em 
contato com a areia, apresentar coloração superior a 300 partes por um milhão, a areia 
é considerada suspeita e será submetida ao ensaio de qualidade, de acordo com a NBR 
7221, a fim de verificar a influência da matéria orgânica na resistência da argamassa 
preparada com a areia suspeita, comparada com a resistência da argamassa preparada 
com uma areia de boa qualidade, tomada como referência para se compararem os 
resultados das resistências à compressão, sendo que diferença máxima entre os 
resultados comparativos deve ser de 10%. 
 
Outras impurezas 
 
Outras substâncias, como a mica, sais solúveis (cloretos e sulfatos), restos de 
vegetais e grãos friáveis, prejudicam a qualidade do concreto. 
As partículas de baixa densidade são fracas, afetando a resistência mecânica e 
a abrasão do concreto. 
Os grãos de linhita e carvão podem desagregar o concreto e perturbar as 
reações do cimento. Sua determinação se faz com uso de líquido pesado, de acordo com a 
ASTM C-123. 
A existência de cloretos, além de provocar o aparecimento de manchas nas 
superfícies dos concretos, por ser um material higroscópico vai acelerar a corrosão das 
armaduras, porque os íons Cl- acelera a corrosão da armadura. 
Os sulfatos reagem com o C3A formando a etringita que é um dos mecanismos 
de deterioração do concreto. 
 
 
34 
 
Reação álcali-agregado 
 
Certos agregados reagem com o álcalis do cimento, provocando aumento de 
volume que fatalmente irá fissurar o concreto. 
Agregados contendo opala, calcedônia, tridimita, cristobalita e outros minerais, 
normalmente da família da sílica, são quimicamente ativos em presença dos álcalis do 
cimento. A reação álcali-agregado é associada à expansão, fissuração e deterioração do 
concreto. 
O sódio e o potássio são, componentes ditos indesejáveis no cimento. O teor de 
alcalinos é indicado pelo teor de Na2O sendo 0,658 o número que expressa a correlação de 
atividade entre eles. Essa relação permite expressar o teor de Na2O em álcalis, em 
porcentagens equivalentes, somando-se o teor de ao valor de 0,658 vezes a porcentagem 
de. K2O 
A especificação da ASTM para cimento de baixo teor de álcalis limita em 0,6% o 
teor máximo para evitar a reação com agregado potencialmente ativo. 
Os dados experimentais têm demonstrado, depois de extensas pesquisas, que 
quando o agregado é potencialmente reativo devem-se especificar cimentos com o teor 
máximo de álcalis de 0,6%. 
São considerados potencialmente reativos todos os agregados cujo teor de 
minerais reativos seja superior aos seguintes valores: 
 
Opala – máx. 2,5% Calcedônia – máx. 5,0% 
Riolitos vítreos e andesistos – máx. 3,0% 
 
O primeiro estudo sobre a reação álcali-agregado foi publicado em 1940 nos 
Proceedings da American Society Civil Engineer (ASCE) (v. 66, dez. 1940) pelo engenheiro 
Thomas E. Stanton, do Departamento de Estradas de Rodagem da Califórnia (Mehta; 
Monteiro, 1994). 
O método rápido – proposto pelos americanos Mielenz, Greene e Benton, para 
determinação das características deletéreas do agregado em relação à reação com os 
álcalis do cimento foi aprovado pela ASTM C-289. 
Esse método consiste na medida da redução da alcalinidade de uma solução de 
Na(OH) colocada em contato com o agregado pulverizado e na determinação da quantidade 
de sílica dissolvida. 
Outro método, ASTM C-227, consiste no aumento ou na redução do 
comprimento inicial de barras prismáticas de argamassa, empregando-se o agregado 
suspeito e um cimento rico em álcalis (± 1%) ou o cimento que será utilizado. 
35 
 
As barras são mantidas em água na temperatura de 37,8 ± 1,7º C, durante 3, 6 
ou 12 meses. Se os valores das expansões forem 
 
 A três meses > 0,05%; 
 A seis meses > 0,10%. 
 
Os agregados serão considerados potencialmente reativos com os álcalis do 
cimento. 
 
 Reação álcali-sílica 
 Reação álcali-silicato 
 
Ocorre entre as álcalis do cimento e os silicatos dos feldspatos, folhelhos 
argilosos de certas rochas sedimentares (argilitos, silitos e grauvaca), rochas metamórficas 
(ardósias, filitos, quartzitos e xistos) e magmáticas (granitos). 
 
Reação álcali-carbonato 
 
CaMg(CO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 + CaCO3 + Na2CO3 
Na2 CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3 
 
Nova metodologia para analisar agregados potencialmente reativos 
 
O método acelerado National Building Research Institute (NBRI) da África do Sul 
foi normalizado pela ASTM C-1260. Esses métodos permitem analisar o comportamento dos 
agrega- dos potencialmente reativos, por meio de medidas de expansão em barras de 
argamassa, preparadas de acordo com as normas ASTM C-227 ou NBR 9773. 
Após a desmoldagem das barras, estas são inicialmente colocadas em água a 
80ºC, durante 24 horas. Posteriormente, elas são medidas (leitura de referência) e 
mergulhadas numa solução de hidróxido de sódio a 1 N, a 80ºC, durante 28 dias. 
Diariamente, são feitas as leituras das variações de comprimento das barras, sendo os 
resultados expressos em porcentagens. 
Segundo estudos efetuados no laboratório de Furnas (Mehta; Monteiro, 1994), 
no ensaio acelerado, a expansão ocorrerá enquanto houver componentes reativos em 
quantidade suficiente para provocar pressões hidráulicas superiores a resistências 
mecânicas da argamassa ou concreto. Caso não ocorra expansão no método acelerado, 
não haverá perigo para o concreto. 
36 
 
Segundo Shayan (apud Mehta; Monteiro, 1994), se a expansão for acima de 
0,10% entre 10 e 22 dias, indica que o agregado é reativo ou lentamente reativo. 
Na ASTM C-1260 estabelece-se que em expansão de 0,10% aos 14 dias de 
imersão na solução de hidróxido de sódio, na maioria das vezes, a reação é inócua e para 
valores acima de 0,20% na mesma idade, indica comportamento deletéreo. Sugere, ainda, 
que se a expansão for entre 0,10% e 0,20% que o ensaio deve prolongar até 28 dias para 
dar uma noção melhor do comportamento do agregado. 
No mesmo trabalho de Furnas, sugere-se que para a expansão acima de 0,11% 
aos 12 dias deve-se considerar o agregado como potencialmente reativo. 
O emprego de pozolanas é recomendado para minimizar os efeitos da reação 
álcali-agregado de cimentos com mais de 0,6% de álcalis. 
Segundo Conrow (apud Basílio, 1976), a ação deletérea proveniente daatividade agregado-cimento decorre dos seguintes fatores, para concretos das obras 
hidráulicas: 
 
 Quantidade e velocidade de liberação de Ca(OH) hidratação do cimento; 
 Teor de álcalis no cimento; 
 Finura do cimento; 
 Composição potencial do cimento. 
 
Resistência à compressão e à abrasão 
 
Os agregados geralmente têm resistência suficiente devida à formação 
geológica. As rochas eruptivas, por exemplo, sem início de alteração, os arenitos silicosos e 
os quartzitos atendem às características de resistência à compressão e à abrasão. Já as 
rochas calcárias ou argilosas têm resistência variável, devendo sempre ser submetidas aos 
ensaios de compressão e de abrasão. 
A porosidade e o tipo de cristalização influem sensivelmente na resistência 
mecânica da rocha; em casos especiais, costuma-se limitar a porosidade ao máximo de 1%. 
A resistência mecânica da rocha deve ser superior à resistência da pasta, de 
forma que a ruptura do concreto sempre ocorra na pasta e não no agregado. Aproveitando-
se toda a capacidade de trabalho da pasta, o concreto será mais econômico. Os agregados 
usuais geralmente têm resistência superior à da pasta. 
Os ensaios de resistência ao desgaste têm como finalidade qualificar os 
agregados para concretos sujeitos a desgastes superficiais, provocados por ações diversas. 
 
 
37 
 
Produção de Agregados Britados 
 
O crescimento do consumo de agregados britados tem exigido uma exploração 
mais racional das pedreiras, de modo a atingir maior rendimento da jazida e a atender às 
necessidades da construção civil. A utilização de equipamentos mecânicos modernos e 
adequados para a exploração de determinado tipo de rocha permite aumentar a produção e 
reduzir a mão-de-obra, que são os fatores importantes no custo do agregado. 
 
Tipos de rochas 
 
Existem vários tipos de rochas para produção de agregados. 
As rochas que mais comumente se destinam a este fim constam na tabela 4, 
onde são transcritas, também, suas principais características. 
 
Extração 
 
Dependendo da ocorrência natural, a extração pode ser: 
 
 A céu aberto, quando a jazida aflora a superfície; nessa situação, a extração é mais 
Econômica e oferece condições de segurança e eficiência; 
 Subterrânea, quando a jazida é profunda; a exploração é feita através de poços e 
galerias. 
 
De um modo geral, as rochas apropriadas para agregados permitem, sempre ou 
quase sempre, a extração a céu aberto. 
 
Preparo da pedreira 
 
O preparo preliminar da pedreira consiste na retirada da camada superior do 
solo e no estabelecimento de uma frente de serviços de desmonte. As operações de 
extração consistem nas seguintes etapas: 
 
 Perfuração da rocha e colocação dos explosivos; 
 Estabelecimento de circuito para detonação; 
 Fogo, que é o desmonte propriamente dito; 
 Fogáceo, que é a detonação dos blocos maiores. 
 
38 
 
Seguem-se as demais etapas dos serviços de britagem e de separação dos 
agregados por classificação. 
 
Leis de fragmentação 
 
A fragmentação das pedras é uma das operações que consome grande 
quantidade de energia e desgasta bastante a máquina. Por isso, a observância de certos 
princípios é fundamental para que essas perdas possam ser reduzidas ao mínimo. O 
britador deve atender às seguintes condições, de modo a reduzir as despesas de 
manutenção: 
 
 Adaptar-se às propriedades físicas da pedra; 
 Ter boa capacidade de produção; 
 Ser econômico; 
 Ser de construção simples, permitindo facilidade de montagem e desmontagem. 
 
A experiência tem contribuído para o aperfeiçoamento dos britadores, seguindo 
os princípios básicos das leis de fragmentação de rochas. A primeira expressão matemática 
se deve a Rittinger, em 1867, cuja lei é a seguinte: “o trabalho de fragmentação de uma 
pedra é diretamente proporcional às novas superfícies produzidas”. 
Denomina-se constante de Rittinger à nova superfície produzida por unidade de 
trabalho: 
 
 
 
Onde: 
 
S = nova superfície 
T = trabalho empregado 
 
Classificação dos agregados 
 
A pedra britada é classificada de acordo com suas dimensões através das 
peneiras. Existem peneiras cilíndricas rotativas e do tipo plano vibratório. 
 
 
 
39 
 
 
 
 
Figura 1 – Planta de britagem. Fonte: WWW.google.com.br/search. acessado em 03/02/2014. 
 
 
Figura 2 – Britador cônico. Fonte: WWW.google.com.br/search. Acessado em 10/02/2014. 
 
As peneiras vibratórias planas são de telas metálicas encaixadas em cavilhas e 
superpostas. As peneiras trabalham com uma inclinação de cerca de 15 graus. São 
melhores para separação dos agregados; além de maior rendimento, as telas são 
facilmente substituídas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.google.com.br/search
http://www.google.com.br/search
40 
 
5 ÁGUA 
 
 Generalidades 
 
Os efeitos dos agentes agressivos ao concreto, provenientes das impurezas da 
água de mistura, são bem menores que os efeitos do mesmo líquido em contato 
permanente com o concreto. Isto porque, no primeiro caso, terminadas as reações dos 
elementos com os compostos do cimento, paralisa-se a agressão. Na segunda situação, 
quando a mesma água permanece em contato com o concreto, o ataque é contínuo, 
chegando à destruição total da estrutura do cimento hidratado. 
Como exemplo, citamos as águas puras das fontes graníticas ou oriundas do 
degelo que atacam o cimento hidratado por dissolução da cal. A quantidade de dissolução 
atinge cerca de 1,3 grama por litro, na temperatura ambiente. As águas puras renovadas 
acabam destruindo toda a cal hidratada do cimento, criando, dessa forma, um mecanismo 
de deterioração do concreto. 
As águas potáveis são boas para uso nas misturas do concreto, embora nem 
todas as águas consideradas de boa qualidade para concreto sejam potáveis. Sempre que 
tivermos dúvidas sobre a qualidade de uma água, devemos pelo menos fazer um ensaio 
comparativo da resistência à compressão com corpos de prova de argamassa de cimento e 
areia, utilizando a água em estudo e uma água reconhecida como de boa qualidade. O uso 
dessa água será permitido desde que a queda da resistência seja de no máximo 10% em 
relação à água tomada como padrão. Havendo condição de se fazer a análise da água, esta 
será conveniente, pois, assim, teremos mais elementos para julgar melhor a sua qualidade. 
O sulfato de cálcio combina com o C3A, formando o sulfo-aluminato de cálcio – 
um composto expansivo que provoca a destruição do concreto. 
 
Água do Mar 
 
A água do mar com concentração máxima de sais até 30.000 ppm pode ser 
empregada para concretos sem armaduras ou em estruturas de pequena importância. A 
água do mar acelera a resistência do concreto nos primeiros dias e, aos 28 dias, é sempre 
menor, em relação a concreto com água de boa qualidade. 
Águas de reuso de esgotos domésticos devem ser avaliadas para verificar se 
atende aos requisitos da NBR 15900-1. 
 
 Óleos e gorduras não devem ter traços visíveis; 
41 
 
 Cor – a cor deve ser comparada qualitativamente com a água potável que deve ser 
clara e incolor; 
 Odor – não deve apresentar cheiro forte; 
 Ácidos – devem ser inodora e sendo de outras fontes não devem apresentar cheiro forte 
após a adição de ácido clorídrico; 
 Material orgânico - a cor da água deve ser mais clara ou igual a solução padrão após a 
adição de NaOH. 
 
O teor de cloretos em Cl- não deve exceder aos limites da tabela 3 a seguir: 
 
 
TABELA 3 – Teor máximo de cloretos na água de amassamento do concreto 
 
Uso final Teor máximo de cloreto mg/litro Ensaio 
Concreto protendido ou graute 500 ABNT 
NBR 12655 Concreto armado 1000 
Concreto sem armadura 4000 
Fonte: ABNT NBR 12655 
 
 Sulfatos – o teor de sulfato ensaiado de acordo com a NBR 15900-7, expresso SO4
2+ 
não deve exceder à 2000 mg/litro. 
 Álcalis – o teor determinado Segundo a NBR 15900-9, equivalente alcalino de óxido de 
sódio não deve exceder a1500 mg/litro. 
 
TABELA 4 - Requisitos de outras substâncias prejudiciais à água de amassamento 
 
Substâncias Teor máximo mg/l 
Açucares 100 
Fosfato expresso em P2O5 100 
Chumbo expresso em Pb² 100 
Nitratos, expresso em NO3 500 
Zinco, expresso em ZN² 100 
Fonte: ABNT NBR 15900-1 
 
As águas ácidas que podem ser empregadas nas misturas do concreto não 
devem ter pH inferior a 3. Recomenda-se verificar sua influência nas armaduras, quando o 
pH for inferior a 5,0 principalmente nos concretos protendidos. 
 
42 
 
 Águas Residuais 
 
As águas de esgotos industriais ou domésticas devem ser cuidadosamente 
analisadas para então decidir seu uso ou não nos concretos. 
 
Conclusão 
 
Toda essa abordagem e as transcrições de tabelas com limites de tolerância das 
impurezas presentes nas águas, para uso nas misturas ou curas de concreto, são valores 
básicos que servem ao tecnologista como ponto de partida ao pesquisar a viabilidade de 
uso de uma determinada fonte de água na fabricação do concreto. A decisão final sobre 
aceitação – ou não – vai depender de uma série de outros fatores e condições inerentes à 
obra a construir e dos materiais disponíveis para o concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
6 MATERIAIS CIMENTÍCIOS 
 
Escórias de Alto-forno 
 
As escórias de alto-forno são um sílico-aluminato de cálcio, resultantes da 
combinação das impurezas do minério de ferro, do fundente e do coque. 
 
Tratamentos 
 
As escórias resfriadas bruscamente não se cristalizam, adquirem uma estrutura 
vítrea e porosa. A escória granulada tem aspecto de areia. Depois do tratamento, é 
necessário secá-las para utilizar na fabricação do cimento. 
Os tratamentos para obtenção da escória granulada se resumem nos seguintes: 
 
 Resfriamento ao ar; 
 Resfriamento à água. 
 
Se a escória for bem granulada, terá boa atividade com a cal. A propriedade de 
hidratação, quando na presença de cal, formando o C-S-H secundário. 
“O teor de escória no cimento portland de alto-forno deve estar entre 25% e 65% 
da massa total”. 
 
Cinzas Volantes 
 
Cinzas volantes são as cinzas das centrais térmicas. Nas centrais modernas 
utilizam-se carvões pulverizados. As principais características físicas das cinzas volantes 
são 
 
 As partículas variam de 1 a 200 microns de tamanho; 
 50% das partículas geralmente têm entre 30 e 40 microns; 
 A superfície específica Blaine está entre 250 e 600 m2/kg; 
 Ao microscópio, os grãos se apresentam, geralmente, de forma esférica e compactos; 
 Alguns grãos são ocos ou se encontram fragmentados com ruptura frágil; 
 Pouquíssimos cristais se apresentam no exame de raio X. O óxido de ferro pode ser 
separado por processo magnético. 
 
44 
 
Vantagens e desvantagens do uso de cinzas volantes no cimento 
 
Vantagens: 
 
 Redução do preço do aglomerante; 
 Resistência mecânica final superior; 
 Melhoria da plasticidade; 
 Redução do calor de hidratação e da contração inicial; 
 Aumento da resistência às águas puras ou sulfatadas. 
 
Desvantagens: 
 
 Redução da resistência inicial (2 e 7 dias); 
 Redução da velocidade do endurecimento; 
 Aumento da água unitária do concreto. 
 
Além das cinzas volantes (fly-ash), temos ainda: 
 
 Pozolanas naturais, de origem vulcânica; 
 Pozolanas artificiais provenientes da calcinação de deter- minados tipos de argilas. 
 
Pozolanas – NBR-12653 
 
Pozolanas – NBR-12653 é um material silicoso ou sílico-aluminoso, que, por si, 
só tem pouco ou nenhum valor aglomerante, mas, quando finalmente dividido e na presença 
de cal, misturado com água, tem propriedades aglomerantes. 
 
Uso na fabricação de cimento pozolânico 
 
A NBR-12653 especifica que o teor de pozolana adicionada ao cimento deve 
estar entre 15 e 50% da massa total do cimento pozolânico. 
 
 
Atividade pozolânica 
 
A resistência mínima da atividade pozolânica a 7 dias é de 5,5 MPa, conforme as 
45 
 
determinações do procedimento da NBR-5752. 
A atividade pozolânica se caracteriza pela reação da sílica e alumina ativa com a 
cal, formando os silicatos e aluminatos de cálcio. 
O método mais prático de caracterizar o efeito pozolânico é realizar os ensaios 
mecânicos com o cimento sem pozolana e comparar com os resultados do cimento mais 
pozolana, permitindo uma melhor avaliação dos resultados da atividade pozolânica. 
 
Cinza da Casca de Arroz 
 
A cinza de casca de arroz contém cerca de 90% de sílica amorfa, sendo um 
componente com grande atividade pozolânica para o cimento sem nenhuma restrição 
técnica, conforme estudo realizado pelo autor em colaboração com a Fábrica de Cimento 
Goiás. 
 
Sílica Ativa 
 
Sílica ativa é uma cinza colhida nos filtros eletrostáticos dos forros de produção 
do ferro sílico. 
A sílica ativa é altamente reativa com cal. As partículas são esféricas, 
proporcionando uma concentração de 50.000 grãos para cada grão de cimento. A atividade 
da sílica ativa no concreto será: 
 
 Por efeito pozolânico e de microfiler; 
 Por redução da permeabilidade. 
 
A resistência no concreto se eleva muito com a sílica ativa pela maior formação 
de C-S-H. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
7 ADITIVOS 
 
Classificação dos Aditivos 
 
Os aditivos têm a função de conferir algumas propriedades ao concreto. Eles são 
classificados quanto à origem, à forma e às propriedades conferidas ao concreto. São 
classificados também segundo sua função exercida no concreto de acordo com a American 
Society for Testing Materialy (ASTM C-494): 
 
 Tipo A – redutor de água 
 Tipo B – retardador 
 Tipo C – acelerador 
 Tipo D – redutor de água e retardador 
 Tipo E – redutor de água e acelerador 
 Tipo F – redutor de água de alta eficiência 
 Tipo G – redutor de água de alta eficiência e retardador 
 
Os aditivos do tipo F e G reduzem até 30% da água, numa dosagem de 197 à 
657 ml/saco de cimento. Os aceleradores promovem a dissolução dos cátions (íons Ca+2) e 
ânions do cimento, principalmente os mais lentos, como os íons silicatos. 
Os efeitos dos aditivos químicos às vezes são opostos, de- pendendo da adição. 
As formas de atividades são consideradas a seguir: 
 
 Sais de ácidos fortes e bases fracas aceleram (CaCl2); 
 Sais de bases fortes e ácidos fracos são retardadores (K2CO3). 
 A exceção é a gipsita que retarda a pega do cimento. 
 
Os ácidos orgânicos de massa molecular baixa e sais solúveis com base fraca 
são aceleradores, como o formiato de cálcio HCOOH + Ca++. Os retardadores geralmente 
são os ácidos orgânicos de cadeias longas de hidrocarbonetos. 
A trietanolamina N(CH2 – CH2 OH)3 , em porcentagem de 0,1 a 0,5% aacelera a 
formação da etringita e retarda a hidratação do C3S, reduzindo o desenvolvimento da 
resistência inicial do concreto. 
Os elementos tensoativos são constituídos de moléculas orgânicas de cadeia 
longa, tendo uma extremidade hidrófila (que atrai água) e outra hidrófoba (que repele água). 
A extremidade hidrófila contém um ou mais grupos polares, tais como (-COO-, SO3
- ou –
47 
 
NH3
+ ). 
Os tensosativos incorporadores de ar, geralmente, contêm sais de resinas de 
madeira, materiais protéicos, ácidos graxos e alguns detergentes sintéticos. A incorporação 
indesejada de ar é combatida com um desincorporador, usualmente o fosfato de tributilo. 
Os aditivos à base de lignossulfonato aumentam a retração, enquanto os outros 
desse tipo não mostram nenhum efeito. 
Os plastificantes tensoativos geralmente contêm sais derivados de ácidos 
lignossulfonados, ácidos carboxílicos hidroxi- lados e polissacarídeos ou a combinação dos 
três. 
Os superplastificantes são a base de sais sulfonados e melamina ou 
condensados de naftaleno-formaldeído. São tensoativos de massa molecular elevada 
(20.000 a 30.000), com grande número de grupos polares. Quando esse aditivo for 
adsorvido pelo cimento, confere carga negativa,reduzindo tensão superficial da água de 
amassamento e produzindo a fluidez da mistura. 
 
Contribuição dos Aditivos na Tecnologia do Concreto 
 
As três maiores inovações ocorridas na indústria do concreto, ao longo do século 
XX, foram: 
 
 Descoberta do fator A/C por Duff Abrams; 
 Uso de incorporadores de ar para melhorar o desempenho no congelamento e degelo; 
 Descoberta dos aditivos superplastificantes para permitir uma grande redução de água 
e um significante aumento na consistência. 
 
Ocorreu a evolução dos aditivos e da tecnologia do concreto. Surgiu o Concreto 
de Alto Desempenho (CAD) que vem assumindo todas as aplicações na estrutura e 
infraestrutura desde o final do século XX. 
Todos os países vêm se adaptando a esse novo produto para suas obras. Dessa 
forma, abre-se um novo horizonte para o crescimento da tecnologia do CAD e dos projetos 
estruturais, dentro das características oferecidas por esse novo produto bem como o 
surgimento de novos aditivos, trazendo grandes vantagens na redução. Assim, há maior 
redução da água e maior redução do fator A/C e, como consequência, um substancial 
aumento a resistência do concreto e de sua durabilidade. 
Os aditivos redutores de água de alta eficiência do tipo F e os do tipo G (ASTM) 
são também retardadores e superam, em muito, os aditivos normais, tipo A, D e E, porque 
estes permitem uma redução de apenas 5% na água do concreto, enquanto os do tipo F e G 
48 
 
podem reduzir até 30% numa dosagem de 197 à 657 ml por saco de cimento. 
 
Evolução dos Aditivos 
 
Em 1930, a partir do desenvolvimento dos aditivos redutores de água, tais 
produtos tornaram-se componentes essenciais nos traços do concreto. Atualmente, não 
pensamos em dosar concretos sem o uso de aditivo. 
Nas duas últimas décadas do século XX, houveram grandes projetos de 
estruturas de barragens, estruturas protendidas de pontes, edifícios altos e plataformas para 
exploração de petróleo. Ao mesmo tempo, apareceram, no mercado de materiais, vários 
tipos de aditivos redutores de água muito mais eficientes, os chamados superplastificantes. 
Em 1980, a ASTM realizou uma revisão da norma de aditivos, a ASTM C494, 
quando foram incluídos os superplastificantes tipo F e tipo G. 
 
Os aditivos superplastificantes 
 
Estes aditivos são do tipo de lignosulfonato com propriedades que vão além da 
redução da água e não interferem na pega, na resistência inicial e no entrelaçamento dos 
componentes do concreto. Tem ainda os carboxilatos que também possuem alto 
desempenho na redução da água de amassamento. 
A substituição do cimento por cinza volante e ou sílica ativa tem sido muito 
usado nos concretos de alto desempenho. 
 
Contribuição das Adições Minerais na Durabilidade do Concreto 
 
As adições minerais aqui denominadas são os materiais naturais ou artificiais 
que possuem sílica de forma não cristalizada. Essa sílica tem atividade com o cimento e os 
produtos que a contêm são chamados de pozolanas. A ASTM C618-94 define a pozolana 
como um material silicoso ou sílico-aluminoso que só tem atividade quando, finamente 
subdividido e adicionado ao cimento ou como substituição de parte deste, reage com a cal 
hidratada, produzindo o CSH secundário na hidratação do cimento. A ASTM C618-94 
classifica as pozolanas em: 
 
 Classe N – cinzas vulcânicas calcinadas 
 Classe F – cinzas provenientes do carvão betuminoso pré-dominando o teor de sílica 
 Classe C – cinzas predominantes do carvão sub-betuminoso e lignina, ricas em cal 
 
49 
 
Para a sílica ativa ou fumo de sílica, ainda existem poucas normas para 
regulamentar seu uso no concreto. A ASTM C1240- 93 estabelecem os requisitos para o 
uso da sílica ativa (SA) no concreto, embora a ASTM C618-94 a exclua. Acreditamos que, 
em breve, haverá vasta regulamentação sobre esse novo aditivo. 
A cinza volante (CV) é adequada para combater a reação álcali-sílica e o ataque 
de sulfatos. Tais propriedades são conferidas ao concreto pela atividade pozolânica, 
reduzindo a sua permeabilidade e, dessa forma, reduzindo também a penetração de 
agentes agressivos. A SA é um tanto mais eficaz, porque reage preferencialmente com os 
alcalis. 
Apesar de ser o mesmo produto da reação dos álcalis do cimento e da sílica do 
agregado, ela se processa de forma muito mais rápida, fixando os produtos alcalinos do 
cimento e, como consequência, produzindo uma reação não expansiva. A escória de alto-
forno também é muito eficaz no combate à reação álcali-sílica. 
A sílica ativa, em virtude do seu alto grau de finura, produz uma atividade 
pozolânica mais rápida, permitindo maior elevação da resistência do concreto na sua idade 
inicial. O concreto com SA desenvolve uma resistência inicial muito alta. Já ficou 
comprovado o alto desempenho da combinação de CV e SA contra os agentes agressivos. 
Ozyldinim e Halstead (nov./dez. 1994, p. 587-594) usaram combinações de CV e SA em 
concretos com resistências relativamente altas, empregando cimento tipo II e tipo III da 
ASTM. 
Nas duas séries de testes, substituíram 30% e 35% de CV mais 5% de SA no 
cimento. Esses teores apresentaram resistência satisfatória no concreto aos 28 dias e baixa 
permeabilidade em relação ao traço de referência. Essas misturas tinham fatores A/C 0,40 e 
0,45. A idéia de usar A/C nesses valores deu-se em razão de 0,40 ser próprio para 
concretos dos tabuleiros das pontes e 0,45 dos concretos de seus pavimentos. 
Nessas misturas estudadas, os teores de ar estavam entre 6,2% a 7,5% e, 
abatimentos entre 85 mm e 100 mm. Os valores da resistência à compressão ficaram acima 
de 27,6 MPa. 
Ficou evidenciado nessa pesquisa que os concretos com cimento tipo III (de alta 
resistência inicial) apresentaram maior resistência entre 1 e 7 dias, em relação ao concreto 
de referência, porém não cresceram muito aos 28 dias. 
O cimento tipo II (moderado calor de hidratação) – com substituições 
cimento/cinza de 65/30 e 60/35 e mais 5% de SA não apresentou nos concretos variações 
significativas em relação ao traço base. 
No tocante à permeabilidade e à difusão de cloretos em função das várias 
condições de cura, verificaram-se os comportamentos a seguir: 
 
50 
 
 O cimento tipo II apresentou maior permeabilidade a cloretos nas misturas com A/C = 
0,45, reduzindo a permeabilidade para concretos com A/C = 0,40. 
 O cimento tipo III teve comportamento diferente, dando melhores resultados para os 
concretos com os dois fatores A/C = 0,40 e 0,45, indistintamente. 
 
As condições de cura dos concretos para os dois tipos de cimento foram 
diferentes devido às suas características peculiares de hidratação. Nos concretos com 
cimento tipo III, a cura úmida foi de 1 a 3 dias a 38º C. Nos concretos com cimento tipo II, 
aplicou-se cura úmida de 1 dia a temperaturas de 23º C e 38º C. 
Concluiu-se que as adições de CV e SA, em concretos com A/C 0,40 e 0,45, 
apresentaram resistências satisfatórias aos 28 dias, com a vantagem de redução da 
permeabilidade. Também esses concretos, se submetidos à cura inicial de 38º C, reduzem a 
permeabilidade a cloretos. Pode-se, ainda, verificar que concretos com CV e SA têm bom 
desempenho nos pavimentos de pontes e nas estruturas expostas a atmosferas salinas. 
Sua habilidade será aumentada quando for submetida à cura úmida inicial a 38º C. 
É importante salientar que CV e SA são componentes úteis no concreto, pois, 
além de economizarem cimento, apresentam várias outras vantagens já mencionadas. 
Alertamos para o exagero no uso desses aditivos sem conhecimento da sua real 
necessidade na obra. 
Deve-se abolir a tendência do uso indiscriminado de aditivos minerais no 
concreto, porque essas adições reduzem o pH e ainda exigem um aumento no consumo da 
água de mistura. É necessária uma avaliação das características dos materiais e do tipo da 
obra para equacionar melhor o concreto e