Aula 2 Aglomerantes Cal

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Aula 2 – Aglomerantes
Cal
Disciplina: Disciplina: CCE1593 – Materiais de Construção Civil
Docente: Prof.ª Dr.ª Julyenne M. C. Bampa
Cotia - SP
1. º semestre de 2020
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES
✓ Os aglomerantes não são materiais passivos e tem como função
principal promover a ligação entre o grão do material inerte,
denominado agregado;
✓ Os aglomerantes são definidos como produtos empregados para
fixar ou aglomerar outros materiais entre si;
✓ Geralmente são materiais pulverulentos em forma de pó e ao
misturá-lo com a água formam uma pasta capaz de endurecer por
simples secagem ou devido à ocorrência de reações químicas;
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES
✓ Existem alguns termos característicos para definir a mistura de um
aglomerante com materiais específicos;
✓ Sua aplicação está associada na constituição dos seguintes
componentes aos quais é misturado:
- Pasta base: aglomerante (ou mistura de aglomerantes) + água
- Argamassa: aglomerante(s) + agregado miúdo + água
- Concreto: aglomerante(s) + agregado míudo + agregado graúdo +
água
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - TIPOS
✓ De acordo com o tipo de 
endurecimento, os 
aglomerantes são 
classificados em 
aglomerantes inertes e 
aglomerantes ativos
(Petrucci, 1975):
- Aglomerantes inertes: seu 
endurecimento ocorre devido 
à secagem natural do 
material. A argila é um 
exemplo de aglomerante 
inerte.
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
AGLOMERANTES - TIPOS
- Aglomerantes ativos: seu
endurecimento se dá por meio de
reações químicas. É o caso da cal e
do cimento. Os aglomerantes
quimicamente ativos são subdivididos
em dois grupos:
o Aglomerantes aéreos: são aqueles
que conservam suas propriedades e
processam seu endurecimento
somente na presença de ar (e CO2).
Endurecem pela ação do ar e
posteriormente tem resistência
reduzida na presença de água, por
exemplo a cal e o gesso.
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
AGLOMERANTES - TIPOS
o Aglomerantes hidráulicos: 
caracterizados por 
conservarem suas 
propriedades em presença de 
ar e água, mas seu 
endurecimento ocorre sob 
influência exclusiva da água, 
fenômeno chamado de 
hidratação. O cimento é o 
principal aglomerante 
hidráulico utilizado na 
construção civil. 
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - TIPOS
✓ Quanto à sua composição, os aglomerantes são classificados em:
- Aglomerantes simples: são formados por apenas um produto com
pequenas adições de outros componentes com o objetivo de
melhorar algumas características do produto final, como por
exemplo, regular a sua pega (secagem).
Normalmente as adições não ultrapassam 5% em peso do material.
O cimento Portland comum é um exemplo deste tipo de material.
Existem também os mistos, que são misturas de um ou mais
aglomerantes.
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - TIPOS
- Aglomerantes com adição: é composto por um aglomerante
simples com adições em quantidades superiores, com o objetivo de
conferir propriedades especiais ao aglomerante, como menor
permeabilidade, menor calor de hidratação, menor retração, entre
outras.
- Aglomerantes compostos: formados pela mistura de subprodutos
industriais ou produtos de baixo custo com aglomerante simples. O
resultado é um aglomerante com custo de produção relativamente
mais baixo e com propriedades específicas. Como exemplo, temos
o cimento pozolânico, que é uma mistura do cimento Portland com
uma adição chamada pozolana.
Abitante & Lisboa (2017); Lisboa et al. (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - TIPOS
✓ As pozolanas são materiais siliciosos ou sílico-aluminosos, naturais
ou artificiais, que contém um elevado teor de sílica em forma reativa
(numa forma não cristalina - vítrea) e finamente pulverizada, capaz
de reagir, na presença de água e à temperatura normal, com
hidróxido de cálcio.
Fonte: http://edsonprof.blogspot.com/2011/04/cimento-pozolanico.html.
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - PROPRIEDADES
✓ A propriedade/característica mais importante é o tempo que os
aglomerantes levam para começar a processar o endurecimento
da pasta em que são empregados;
✓ O período inicial de solidificação da pasta é chamado de pega;
✓ Denominamos de início de pega o momento em que a pasta
começa a endurecer, perdendo parte de sua plasticidade;
✓ Denominamos fim de pega o momento em que a pasta se
solidifica completamente, perdendo toda sua plasticidade, porém,
isto não significa que já tenha atingido toda sua resistência.
Abitante & Lisboa (2017).
INSERIR TEXTO
AGLOMERANTES - PROPRIEDADES
✓ Outra propriedade é o coeficiente de rendimento, ou melhor, o
volume de pasta obtido com uma unidade de volume de
aglomerante.
Abitante & Lisboa (2017).
EXERCÍCIOS
INSERIR TEXTO
CAL
✓ A cal é produzida a partir da calcinação de rochas carbonáticas,
calcário ou dolomito, a elevadas temperaturas, entre 900 e 1100 °C;
✓ Para tanto, atualmente são empregados fornos de vários tipos,
desde os mais simples, como forno de alvenaria usado nas olarias
para produção de tijolos, ou fornos verticais, os mais usuais no
Brasil, ou ainda fornos rotativos, mais complexos, que exigem
maiores investimentos e muito utilizados pela indústria de cimento
no Brasil;
✓ Nas últimas décadas, verifica-se que o mercado nacional da
construção civil tem optado pelo uso da cal hidratada comercial, no
lugar da cal virgem, dispondo-se, assim, de um produto mais
otimizado para o uso do varejo e das grandes obras;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL
✓ Isso porque a cal virgem é um produto cáustico, de elevada
reatividade química e liberação de calor ao reagir com a água, por
isso exigindo cuidados especiais no seu manuseio e na etapa de
hidratação ou “apagamento”;
✓ A hidratação prévia da cal virgem para uso em argamassa é uma
etapa lenta e geralmente demanda dias para se obter a cal
hidratada de qualidade no canteiro de obra, basicamente para
completar a sua hidratação antes da aplicação;
✓ Esta é uma prática restrita, usual na Região Sul do Brasil;
✓ Por isso, estudaremos a cal hidratada.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL - FABRICAÇÃO
Fonte: 
Quarcioni 
(2019).
INSERIR TEXTO
CAL - FABRICAÇÃO
✓ A produção de cal no Brasil é realizada, predominantemente, em
fornos verticais e em fornos rotativos, respondendo,
respectivamente, por 60 e 40 %da produção, com um consumo de
óleo combustível estimado em 90 e 132 kg/t, respectivamente;
✓ A média ponderada destes dados é 107 kg óleo/t e equivalente a
1026 mil kcal/t;
✓ O consumo aproximado de energia elétrica é 15 kWh/t de cal
virgem, menos de 2 % do consumo total de energia (0,104 tep/t);
✓ A emissão de CO2 vinculada à indústria da cal é estimada em 1131
kg CO2/t de cal virgem, sendo 770 kg CO2/t pela decomposição do
calcário (1,75 t calcário/t cal virgem) e 361 kg CO2/t pelo uso de
combustível (ANUÁRIO ESTATÍSTICO, 2012).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL - FABRICAÇÃO
✓ Segundo dados da Associação Brasileira dos Produtores de Cal
(ABPC), a indústria da cal nacional tem a seguinte matriz energética:
- lenha = 45 %
- CVP (coque verde de petróleo) = 38 %
- gases (natural e industrial) = 12 %
- outros combustíveis (óleo e moinha de carvão) = 5 %.
✓ Para atender compromissos de sustentabilidade, a ABPC, em
parceria com o Instituto Totum, lançou em 2009 o Programa Selo
ABPC de Responsabilidade Socioambiental, que visa qualificar
empresas associadas à entidade com base em suas práticas de
produção e gestão, em atenção principalmente aos consumidores
industriais de cal, que demandam elevados padrões de qualidade e
de responsabilidade em todas as etapas de produção (ANUÁRIO
ESTATÍSTICO, 2012).
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni(2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL – ETAPAS DA FABRICAÇÃO
VÍDEO: https://www.youtube.com/watch?v=2_zXqYXZaRQ
https://www.youtube.com/watch?v=2_zXqYXZaRQ
INSERIR TEXTO
CAL VIRGEM OU CAL VIVA
✓ Independentemente do tipo de forno empregado na calcinação,
ocorrem as seguintes reações químicas na formação da cal virgem:
1) A rocha denominada calcário, essencialmente constituída por calcita
(CaCO3), dá origem à cal virgem cálcica (CaO):
CaCO3 → CaO + CO2
2) A rocha denominada dolomito, essencialmente constituída por
dolomita [MgCa(CO3)2], dá origem à cal virgem dolomítica (MgO +
CaO):
MgCa(CO3)2 → MgO +CaO + 2CO2
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRATADA
✓ Um dos principais usos da cal virgem é a produção de cal
hidratada;
✓ A cal virgem é um produto bastante higroscópico, isto é, tem
elevada afinidade com a água, cuja reação química se dá com forte
liberação de calor;
✓ A formação da cal hidratada ocorre pela reação da cal virgem com a
água, portanto, por hidratação da cal virgem;
1) A cal virgem cálcica (CaO) dá origem à cal hidratada cálcica,
constituída essencialmente por hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL HIDRATADA
2) A cal virgem dolomítica (MgO + CaO) dá origem à cal hidratada
dolomítica, constituída essencialmente por hidróxido de magnésio
[Mg(OH)2] e hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]:
MgO + CaO + 2H2O → Mg(OH)2 + Ca(OH)2
✓ A cal hidratada é empregada na construção civil em argamassas de
assentamento, argamassas de revestimentos, argamassas de
rejunte, estabilização de sub-bases para pavimentação, produção
de blocos sílico-calcário, tijolos solo-cal, pintura a cal e painéis tipo
drywall.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CONSOLIDAÇÃO DA CAL
✓ A consolidação da pasta de cal hidratada promove o
desenvolvimento de sua resistência mecânica;
✓ Mesmo se a hidratação ou apagamento da cal virgem gerar certo
enrijecimento do produto, o endurecimento propriamente dito da
pasta de cal ocorre por meio de reação com o dióxido de carbono
(CO2) do ar, fenômeno denominado carbonatação e representado
pela evaporação da água:
Ca(OH)2+CO2 → CaCO3 + H2O
✓ O fenômeno da carbonatação é delicado e varia de acordo com a
taxa de evaporação da água em presença do CO2;
✓ São determinantes a estrutura de poros e a espessura da camada
da argamassa.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CONSOLIDAÇÃO DA CAL
✓ Na argamassa de cal, a cal hidratada está presente durante a pega
tanto como partículas sólidas como em solução saturada;
✓ O dióxido de carbono (CO2) do ar reage direta e exclusivamente
com a solução saturada de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2], atuando
gradualmente a partir da superfície mais externa exposta ao ar em
direção às camadas internas do material, formando uma camada
superficial cristalina fina de carbonato de cálcio (CaCO3);
✓ A retração decorrente da evaporação da água de mistura leva à
formação de microfissuras, que favorecem o acesso do CO2 do ar,
reiniciando o ciclo.
✓ Com o avançar da evaporação da água, aumenta o grau de
carbonatação da cal e, assim, progride o endurecimento da
argamassa até as camadas mais internas (BORRELLI, 1999).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CONSOLIDAÇÃO DA CAL
✓ Ciclo das cales cálcica e dolomítica, que envolve fundamentalmente os
fenômenos químicos e sequenciais que ocorrem com descarbonatação
térmica das rochas carbonáticas, seguindo a hidratação da cal virgem e a
recarbonatação da cal hidratada, como tipicamente se dá nas argamassas.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PROPRIEDADES DA CAL HIDRATADA
✓ O emprego da cal é extremamente variável, envolvendo algumas
dezenas de atividades produtivas, principalmente no âmbito das
indústrias química e siderúrgica, agricultura, mineração e na
construção civil;
✓ No Brasil, temos duas normas técnicas que especificam cal para a
construção civil, a ABNT NBR 6453:2003a para a cal virgem e a
ABNT NBR 7175:2003b para a cal hidratada, focando sua aplicação
em argamassas, que é o uso mais comum;
✓ As características das cales obtidas industrialmente estão
vinculadas a alguns fatores determinantes, tais como a seleção da
matéria-prima com pureza adequada, condições ótimas de
calcinação da matéria-prima e adequação do produto à finura
desejada;
Fonte: Quarcioni (2019).
PROPRIEDADES DA CAL HIDRATADA
✓ São propriedades da cal hidratada:
- Composição da cal
- Finura da cal
- Estabilidade da cal
- Plasticidade da cal
- Retenção de água da cal
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
COMPOSIÇÃO DA CAL
✓ A pureza do material é definida pela sua composição química e
deve ser tal que tanto a cal virgem como a cal hidratada tenham um
mínimo de 88 % de óxidos de cálcio e magnésio na base de
material isento de constituintes voláteis, ou óxidos totais na base
não volátil;
✓ Uma vez atendido este requisito, a reatividade da cal virgem é o
segundo requisito essencial, que determina o grau de hidratação
possível de ser atingido em condições contínuas de processo;
✓ Dados do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do
Habitat (PBQP-H),4 do Ministério das Cidades, indicam melhoria
significativa na pureza da cal hidratada nacional, ainda que
pontualmente sejam comercializados materiais com teores
elevadíssimos de resíduo insolúvel ou fração inerte, que
ultrapassam 90%;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
COMPOSIÇÃO DA CAL
✓ Naturalmente estes materiais adulterados não atuam como ligantes
e não devem ser empregados como cal para a construção civil;
✓ O teor de CO2 presente na cal deve ser baixo, se a calcinação da
matéria-prima foi adequada;
✓ Outro aspecto a ser destacado é o teor de óxidos não hidratados da
cal hidratada, que deve ser reduzido caso a hidratação da cal
virgem de origem tenha sido bem processada;
✓ Caso contrário, a hidratação de óxidos de cálcio e magnésio, ainda
presentes, ocorrerá na parede após a sua aplicação, com
decorrentes fenômenos patológicos de expansão, fissuração e
desagregação do revestimento de argamassa;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
COMPOSIÇÃO DA CAL
✓ Execução dos ensaios em cal para a determinação dos teores de
CaO e de CO2.
Figura: Execução de ensaios químicos em cal no IPT. (Fotos: Valdecir Angelo
Quarcioni).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
FINURA DA CAL
✓ A cal é um material pulverulento muito fino, em razão da natureza
de suas partículas de alguns micrômetros, o que confere
plasticidade das pastas e a trabalhabilidade e retenção de água das
argamassas;
✓ A ABNT NBR 9289:2000 indica a execução do peneiramento a
úmido nas duas peneiras de 0,600 mm e de 0,075 mm (figura do
slide a seguir);
✓ O material retido na peneira de 0,600 mm é um indicador de
presença de calcário residual no material e mais difícil de moer,
enquanto a fração retida em 0,075 mm é indício de hidratação
incompleta do material e impurezas minerais presentes;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
FINURA DA CAL
✓ A curva granulométrica, que pode ser determinada por difração de
laser, permite traçar o perfil granulométrico do material que,
associada à sua área específica (obtida pelo método BET),
possibilita inferir sobre o potencial ligante do material, uma vez que
a finura por peneiramento é insuficiente para este fim;
Ensaio de finura em cal no IPT. (Fotos: Rafael F. C. dos Santos.) Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
FINURA DA CAL
✓ A cal é um material muito fino e, na sua dispersão em água, ocorre
aglomeração das partículas.
✓ Quarcioni (2008) verificou, por meio de ensaios reológicos em pasta
de cimento com adição de cal CH I ou com cal CH III, que a
presença da cal tornou o sistema mais aglomerado e promoveu
aumento de sua viscosidade, pois a cal induz a maior coesão inicialdas partículas, mantendo-se durante a evolução da consolidação,
diferentemente da pasta simples de cimento;
✓ Este comportamento do sistema pasta é um fator determinante a
ser considerado em relação à aplicação de argamassas cimentícias,
embora também seja relevante o perfil granulométrico do agregado
miúdo, presente neste material.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
ESTABILIDADE DA CAL
✓ Trata-se de avaliar em ensaio de laboratório (ABNT NBR
9205:2001) a ocorrência ou não de cavidades ou protuberâncias em
corpo de prova moldado com pasta com a consistência normal
(ABNT NBR 14399:1999), após a cura em condições aceleradas,
para inferir sobre a estabilidade da cal;
✓ A variação volumétrica é indesejável e ocorre por deficiência do
produto na hidratação da cal, o que deverá ocorrer após sua
aplicação como efeito dos óxidos não hidratados no material, que,
ao se hidratarem na parede, causam fenômenos patológicos, como
trincas e fissuras, ou, ainda, desplacamento do revestimento de
argamassa;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
ESTABILIDADE DA CAL
✓ É importante levar em 
consideração a composição da cal 
para sua utilização para 
argamassa;
✓ A partir da análise química é dado 
conhecer, por exemplo, o teor de 
óxidos não hidratados presentes na 
cal, e assim, pode-se evitar o 
emprego de cal de má qualidade, 
prevenindo ocorrências de 
expansão volumétrica, 
esboroamento e desplacamento 
dos revestimentos de argamassa.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
✓ A plasticidade está relacionada diretamente com o tamanho e a
forma das partículas de cal hidratada, sendo as cales dolomíticas e
magnesianas, em geral, mais plásticas que as cales cálcicas em
função de suas partículas mais alongadas e menores (AGOPYAN,
1985);
✓ Esta propriedade tem reflexo direto na aplicação da cal.
✓ As cales mais plásticas são mais trabalháveis, portanto, sua
aplicação é mais fácil, produz melhor acabamento e eficiência no
assentamento dos elementos de alvenaria.
✓ A plasticidade propicia a economia na obra, uma vez que favorece o
uso de maior proporção ou incorporação de areia nas argamassas.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
✓ O método de ensaio normalizado para medir a plasticidade (ABNT
NBR 9206:2016) emprega o plasticímetro de Emley (Fig. 2.6) para
medir o efeito provocado na pasta de cal de consistência normal,
quando se preenche o molde fixado na mesa giratória do
equipamento que, ao contato com um disco superior do
equipamento, exerce um atrito rotacional entre as duas superfícies.
✓ Obtém-se, assim, um resultado em uma escala graduada de zero a
100, que é arbitrário ou sem fundamentação científica.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
Ilustração de ensaio de plasticidade em cal no IPT. (Fotos: Rafael F. 
C. dos Santos.)
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
PLASTICIDADE DA CAL
✓ Em breve, o squeeze-flow (CARDOSO; PILEGGI; JOHN, 2005)
deverá ser adotado pela normalização nacional como método
alternativo para avaliação da plasticidade da cal, uma vez que no
plasticímetro de Emley se obtém apenas um dado pontual de
caracterização e faltam parâmetros reológicos que possam ser
relacionados com a aplicação em obra, especialmente para o mercado
com crescente mecanização da aplicação das argamassas de
revestimento;
✓ A determinação da capacidade de incorporação de areia, como
preconizada pela ABNT NBR 9207:2000, também está sendo discutida
na ABNT, uma vez que o método squeeze-flow permite estimar o teor
máximo de areia que pode ser incorporado a uma dada quantidade de
cal, sem prejuízo de seu desempenho no estado fresco. Considera-se
que o squeeze-flow representa um aprimoramento na qualificação da
cal no estado fresco.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
RETENÇÃO DE ÁGUA DA CAL
✓ As partículas de cal possuem dimensões muito pequenas e área
superficial bastante elevada, o que permite a retenção de água
entre suas moléculas por adsorção superficial;
✓ A capacidade de reter água é benéfica para as argamassas, uma
vez que permite a liberação da água de amassamento para o
substrato de forma gradativa e contínua, o que contribui para a sua
adesividade ao mesmo, além de favorecer a hidratação do cimento,
ao manter a umidade da argamassa durante as primeiras horas de
aplicação e minimizar a evaporação rápida do excedente da água
de amassamento;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
RETENÇÃO DE ÁGUA DA CAL
✓ O método de ensaio para avaliar a retenção de água (ABNT NBR
9290:1996) é aplicado em uma argamassa de cal e areia, medindo-
se a variação de sua consistência antes e após ser submetida a
uma dada sucção no aparelho de retenção de água, que é
essencialmente um funil de Büchner;
✓ A ABNT está avaliando a viabilidade técnica de um método
alternativo para a retenção de água, empregando-se pasta de cal
no lugar da argamassa (ABNT NBR 9290:1996);
✓ As cales com elevada retenção de água são recomendadas para
aplicação em substratos que apresentam elevada absorção de
água, como os sílico-calcários, tijolos cerâmicos e tijolos solo-cal;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
RETENÇÃO DE ÁGUA DA CAL
✓ Nas argamassas mistas em que se substitui a cal hidratada por
filito, deixa-se de usufruir o benefício desta propriedade, devendo-
se então recorrer à incorporação de aditivos retentores de água;
✓ Por outro lado, é importante estocar a cal hidratada em ambiente
seco e arejado para evitar a adsorção de vapor de água
atmosférica, o que favorece a sua carbonatação;
✓ Este fenômeno promove a petrificação progressiva do material
estocado e consequente redução de sua capacidade ligante.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MASSA UNITÁRIA E MASSA ESPECÍFICA DA CAL
✓ A massa unitária ou densidade de massa aparente não é uma
exigência física normalizada para a cal hidratada, mas é importante
para calcular o proporcionamento, em massa, dos constituintes de
uma argamassa, partindo-se dos valores de massa unitária do
cimento, da cal hidratada e da areia;
✓ A massa unitária é um parâmetro que pode servir de alerta ao
consumidor quanto à presença de materiais substituintes da cal, em
geral, mais densos que a cal;
✓ A determinação da massa unitária da cal pode ser obtida por meio
de funil apropriado e um recipiente com volume conhecido (figura
do slide a seguir).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MASSA UNITÁRIA E MASSA ESPECÍFICA DA CAL
✓ Ensaio de massa 
unitária em cal por 
meio de funil 
apropriado e um 
recipiente com 
volume conhecido no 
IPT. (Foto: Rafael F. 
C. dos Santos.)
Fonte: Quarcioni 
(2019).
INSERIR TEXTO
MASSA UNITÁRIA E MASSA ESPECÍFICA DA CAL
✓ A cal é um material com área específica cerca de 10 vezes superior à
dos cimentos, em razão da etapa industrial de hidratação onde ocorre
desagregação das partículas de óxidos de cálcio e de magnésio, com
abundante liberação de calor e aumento significativo de volume do
material;
✓ Em função de sua elevada área específica, a cal é responsável pelo
benefício da retenção de água na argamassa;
✓ Por sua vez, a massa específica da cal é menor que a massa
específica do cimento Portland;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MASSA UNITÁRIA E MASSA ESPECÍFICA DA CAL
✓ Quarcioni (2008) determinou os seguintes valores de massa
específica para exemplares desses materiais:
- cimento CP II E: 3,02 g/cm3;
- cal hidratada cálcica CH I: 2,25 g/cm3;
- cal hidratada dolomítica CH III: 2,49 g/cm3.
✓ A partir desses valores e da composição de determinadas pastas de
cimento e cal, o autor calculou a concentração de sólidos dessas
pastas e discutiu os tempos de pega em função do espaçamento
volumétrico.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO TÉCNICA DA CAL
✓ A cal virgem utilizadana construção civil, para ser comercializada
no País, deve atender a alguns requisitos específicos químicos e
físicos estabelecidos na ABNT NBR 6453:2003a e apresentados na
tabela do slide a seguir;
✓ Os métodos de ensaios normalizados pela ABNT para a verificação
das exigências químicas e física da cal virgem são:
- amostragem e preparação das amostras (ABNT NBR NM
159:2000);
- análise química: (ABNT NBR 6473:2003);
- granulometria: (ABNT NBR 16448:2016).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO TÉCNICA DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO TÉCNICA DA 
CAL
✓ Por sua vez, a cal hidratada 
para argamassas, para ser 
comercializada no País, 
também deve atender a 
alguns requisitos 
específicos químicos e 
físicos estabelecidos na 
ABNT NBR 7175:2003b e 
apresentados na tabela do 
slide a seguir;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INSERIR TEXTOREQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO TÉCNICA DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO TÉCNICA DA 
CAL
✓ Os métodos de ensaios normalizados pela ABNT para a verificação
das exigências químicas e físicas da cal hidratada são:
- retirada e preparação de amostra: (ABNT NBR 6471:1998);
- análise química: (ABNT NBR 6473:2003);
- finura: (ABNT NBR 9289:2000);
- água da pasta de consistência normal: (ABNT NBR 14399:1999);
- retenção de água: (ABNT NBR 9290:1996);
- incorporação de areia: (ABNT NBR 9207:2000);
- estabilidade: (ABNT NBR 9205:2001);
- plasticidade: (ABNT NBR 9206:2016).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MERCADO DA CAL
✓ Segundo o Anuário Estatístico (2012), que apresenta o panorama
das indústrias de cimento, cerâmica vermelha, cerâmica de
revestimento, louças sanitárias e de mesa, vidro, cal, gesso e
fertilizantes, o PIB da indústria de transformação de não metálicos
em 2012 totalizou US$ 20,3 bilhões, um aumento de 8 % em
relação ao ano anterior;
✓ O consumo per capita de alguns dos produtos analisados no
documento é um indicador que reflete as condições de vida da
população de um país;
✓ Segundo o referido documento, o mercado brasileiro de cal
contabilizou em 2011 uma produção acima de 8,2 milhões de
toneladas do produto, sendo 40 % consumidos pelos segmentos
industriais da siderurgia e 30 % da construção civil;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MERCADO DA CAL
✓ As participações da cal virgem e hidratada no total da produção
foram de 75 e 25%, respectivamente;
✓ As Regiões Sudeste e Sul do País responderam por 74% dessa
produção;
✓ Em Minas Gerais, localizam-se as principais indústrias de cal do
País, com produção anual acima de cinco milhões de toneladas;
✓ As principais áreas produtoras de cal estão localizadas na Região
Sudeste por razões de proximidade com os centros
consumidores, mas a cal é produzida praticamente em todas as
regiões brasileiras;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
MERCADO DA CAL
✓ A indústria brasileira de cal é composta, majoritariamente, por
capital nacional e, em 2011, obteve faturamento da ordem R$ 2,5
bilhões (US$ 1,5 bilhão);
✓ O total da produção nacional atende praticamente a toda a
demanda do mercado interno (ANUÁRIO ESTATÍSTICO, 2012).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INFLUÊNCIA DA CAL NAS PROPRIEDADES DAS 
ARGAMASSAS
✓ Os romanos consagraram o uso da cal em argamassas, sobretudo
com a adição de pozolanas naturais, mas seu uso principal na
construção civil é como ligante em argamassas mistas de cimento,
cal e areia;
✓ A seguir estão resumidas as principais influências da presença da
cal na argamassa, a partir de dados de Sabbatini (1985) e Cincotto
et al. (2011):
- confere plasticidade;
- permite maior capacidade de incorporação de areia;
- maior retenção de água;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INFLUÊNCIA DA CAL NAS PROPRIEDADES DAS 
ARGAMASSAS
- confere certo grau de isolação térmica em função da maior
refletibilidade;
- capacidade razoável de contribuição para resistência mecânica à
compressão e à tração;
- favorece as condições de resistência ao surgimento de fissuras e
trincas;
- maior resistência à penetração de água;
- atua como agente asséptico em razão da manutenção da
alcalinidade do meio;
- compatível com os diversos tipos de pintura de acabamento;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INFLUÊNCIA DA CAL NAS PROPRIEDADES DAS 
ARGAMASSAS
- permite acabamento agradável de textura fina, ao se empregar a
areia fina;
- proporciona economia na obra, uma vez que a cal é
significativamente mais barata que o cimento Portland.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ A cal hidráulica é um produto industrial pulverizado e seco, obtido
pela calcinação de calcário com teores adequados de sílica (SiO2) e
de alumina (Al2O3), à temperatura acima de 900 °C;
✓ Por se tratar de um produto obtido por transformação de outro
produto, a sua origem pode ser classificada como artificial, porém
se a cal hidráulica for produzida a partir de calcário contendo
argilominerais naturais (por exemplo, atapulgita ou paligorsquita,
caulinita e montmorilonita) em teores variados, são comumente
conhecidas como cales hidráulicas naturais;
✓ Já se sabia no século XVI que, a partir de calcário contendo
impurezas, obtido em certas jazidas, poderia se produzir cal virgem
que endurecia rapidamente quando misturada com a água;
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ Porém, foi em 1756 que John Smeaton, ao estudar misturas de cal
e aditivos, obteve um novo tipo de cal, empregando um calcário
contendo aproximadamente 11 % de impurezas argilosas;
✓ Em 1796, James Parker obteve uma cal hidráulica, patenteada
então como “cimento romano”, a partir da queima ou calcinação de
calcário com um teor elevado de impureza argilosa à temperatura
de até 1100 °C;
✓ No entanto, somente em 1818, Vicat efetivamente demonstrou a
possibilidade de se produzir cal hidráulica artificialmente, por meio
da queima de calcário com adição de argila com o propósito de
melhorar o desempenho hidráulico do produto final (BORRELLI,
1999).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ A produção da cal hidráulica é resultado de complexos processos
térmicos e químicos com formação direta, no próprio forno, de
silicatos e aluminatos de cálcio, como demonstrado a seguir em três
etapas simplificadas, que ocorrem a 500, 750 e 1000 °C;
✓ A decomposição térmica dos materiais argilosos inicia-se quando a
mistura de calcário e argila é aquecida gradualmente até
aproximadamente 500 °C. Assim, tem-se:
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ O calcário começa a se decompor a cerca de 750 °C:
✓ A aproximadamente 1000 °C, tem-se a formação dos compostos
hidráulicos:
Cal virgem + Sílica → Silicatos dicálcicos
Cal virgem + Alumina → Aluminatos de cálcio
✓ A argila pode estar presente como impurezas no calcário em
diversas proporções, o que caracteriza então o calcário argiloso ou
marga.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ Este tipo de calcário, ao ser calcinado entre 1000 e 1100 °C, dá
origem à cal hidráulica, essencialmente constituída por CaO,
silicatos dicálcicos e aluminatos de cálcio;
✓ A pega da cal hidráulica, neste caso, se deve à hidratação tanto do
silicato dicálcico como do aluminato de cálcio, com formação de
uma rede de cristais fibrosos de silicato de cálcio hidratado (C-S-H)
e aluminato de cálcio hidratado (C-A-H), principais responsáveis
pelo endurecimento e desenvolvimento de resistência mecânica,
sem excluir a contribuição da carbonatação do hidróxido de cálcio
formado com a hidratação do CaO, que é abundante na cal
hidráulica (BORRELLI, 1999).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ Com base nas pesquisas desenvolvidas por Vicat, em 1837, que
obteve variação do nível de pega e de resistência de cal hidráulica,
são usualmente definidas como:
- cal fracamante hidráulica, quandoobtida a partir de calcário com
menos de 12 % de argila;
- cal moderadamente hidráulica, obtida a partir de calcário contendo
de 12 a 18 % de argila;
- cal eminentemente hidráulica, obtida a partir de calcário contendo
entre 18 e 25 % de argila (BORRELLI, 1999).
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ O índice de hidraulicidade (i) preconizado por Vicat é obtido em
função dos teores percentuais de sílica, alumina, óxido de ferro, cal
e magnésia presentes no material, segundo a Equação:
✓ Boynton (1980) indica uma equação modificada (abaixo), para a
classificação da hidraulicidade (i), sendo:
- fracamente hidráulica – 0,30 a 0,50;
- medianamente hidráulica – 0,50 a 0,70;
- fortemente hidráulica – 0,70 a 1,10 (CINCOTTO et al., 2010).
Fonte: Quarcioni (2019).
CAL HIDRÁULICA
✓ O material poderá ser produzido a partir de um calcário
originalmente argiloso, que normalmente seria refutado pela
indústria da cal convencional por ser impuro, ou ser obtido pela
calcinação de calcário devidamente proporcionado com material
argiloso;
✓ Do ponto de vista de sustentabilidade, prevê-se um ganho com a
otimização de recursos naturais, sem prejuízo na durabilidade das
construções;
✓ Em contraponto, trata-se de um material que exige um controle
especial na qualificação das matérias-primas e do processo de
produção para garantia da homogeneidade e da qualidade do
produto comercializado.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
CAL HIDRÁULICA
✓ Este tipo de cal deve ser empregado para fins específicos, como,
por exemplo, em ornamentação, pois desenvolve resistência
mecânica superior à da cal aérea, em face do efeito sinérgico da
hidratação dos compostos de silicatos e aluminatos e da
recarbonatação da cal;
✓ A argamassa produzida com este material apresenta módulo de
elasticidade mais elevado que o da argamassa simples de cal e
inferior ao da argamassa simples de cimento Portland;
✓ São aspectos característicos que devem ser considerados no
projeto de revestimento da fachada, na aplicação e na manutenção
da edificação.
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
✓ A cal é um produto perecível, que pode absorver umidade do
ambiente e recarbonatar ao contato com o CO2 atmosférico, com
decorrente prejuízo no desempenho como ligante em argamassas e
nas tintas a cal;
✓ A seguir, são indicadas ao usuário da cal algumas recomendações
a título de orientação (ABPC, 2014), visando desfrutar do seu
potencial:
- Observar se a embalagem contém claramente o nome do fabricante
e a norma técnica de especificação que pautou os parâmetros de
fabricação da cal e o prazo de validade do produto.
- Atentar para as más condições de armazenamento até chegar ao
consumidor final, quando ocorre endurecimento do produto, que,
originalmente, é um pó branco e fino.
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
- Considerar especialmente se a cal atende os parâmetros químicos
especificados, pois:
o óxidos totais na base não volátil (CaOtotal + MgOtotal) baixos indicam
menor capacidade ligante do material, ou seja, presença elevada de
material inerte, em geral constituído por areia, solo ou filito;
o teor de água combinada elevada indica que a cal virgem absorveu
água por deficiência na estocagem;
o teor de óxidos de cálcio de magnésio (CaO + MgO) não hidratados
elevado na cal hidratada significa que o material não foi hidratado
suficientemente na produção e deverá acarretar fenômenos
patológicos de expansão e fissuramento do revestimento por
hidratação retardada destes óxidos, após a aplicação da argamassa
na parede.
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO- Estes parâmetros devem atender os limites especificados nas tabelas
citadas anteriormente, pois influenciam diretamente no desempenho
destes materiais.
- Ponderar que a cal CH-I possui um rendimento superior no canteiro
de obras em relação ao da cal CH-III, embora os três tipos de cal
produzidos no País — CH-I, CH-II e CH-III — sejam adequados e
normatizados para uso em argamassas.
- Atentar para o uso de produtos substituintes de cal em argamassas,
cujo desempenho é distinto da cal, especialmente no estado
endurecido.
- Considerar que a cal confere algumas propriedades à argamassa no
estado fresco, especialmente plasticidade e retenção de água, e,
principalmente, que se trata de um material ligante que contribui no...
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO- ...desenvolvimento da resistência mecânica, da impermeabilidade e da
durabilidade do revestimento de argamassa (figura).
- Executar um revestimento de argamassa com cal atendendo as boas
práticas do bem construir é fundamental para evitar fenômenos
patológicos. Considerar que a aplicação do produto requer mão de obra
qualificada, caso contrário não se desfruta plenamente do potencial da
cal (figura).
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: 
Quarcioni 
(2019).
INSERIR TEXTO
- Os substituintes de cal conferem plasticidade nas argamassas, mas
como não atuam como ligantes não contribuem no desenvolvimento
da resistência mecânica no estado endurecido.
- Considerar, na opção por uma cal de mercado, que o menor preço
pode significar um material com baixíssimo teor de ligante e
elevadíssimo teor de inertes, sinal de comprometimento da
durabilidade e da vida útil do revestimento de argamassa, no médio
e longo prazos.
- Documentar as várias etapas de aplicação da cal na obra e
acompanhar o pós-obra para o controle do desempenho do sistema
construtivo, considerando a função e o benefício do produto, e o
direito do consumidor previsto pela legislação.
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO- Otimizar a execução das argamassas com cal, considerando-se que
requer aquisição de cal hidratada de qualidade, adequada definição
da proporção ligante: agregado, espessura máxima recomendada da
ordem de 20 mm para favorecer a recarbonatação da cal hidratada no
revestimento e fazer uso de areia lavada.
- Considerar que um bom desempenho do revestimento de
argamassas com cal requer diferentes períodos de cura
(aproximados):
o 15 dias para argamassas de chapisco;
o 12 dias para argamassas de emboço;
o 30 dias para o reboco.
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
- Ao se empregar pintura à base de cal não é necessário aguardar os
30 dias para a cura do reboco, recomendados para pinturas à base
de resinas sintéticas vinílicas e acrílicas.
- Consultar informações disponíveis em programas de qualificação da
cal como orientação para adquirir o produto no mercado.
- Utilizar corretamente a cal de qualidade comprovada (figura no
próximo slide) é determinante para assegurar a longevidade dos
revestimentos de argamassas com cal, a exemplo das fachadas da
Estação da Luz e do Edifício Martinelli, que são obras de vulto na
capital paulista e marcos da engenharia nacional (figura no próximo
slide).
ORIENTAÇÕES GERAIS PARA AQUISIÇÃO E USO DA 
CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INSERIR TEXTO
✓ O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro)
implementou o Programa Brasileiro de Avaliação da Conformidade
(PBAC), por meio da Portaria nº 361 de 06.09.2011, em que se
emprega um mecanismo de Certificação de Produtos;
✓ Com a publicação da Portaria nº 262 de 05.06.2014 do Inmetro, que
estabeleceu os Requisitos de Avaliação da Conformidade (RAC) para
Cal Hidratada para Argamassa – Anexo F, os profissionais da
construção civil já dispõem dessa ferramenta importante a favor da
qualidade da cal hidratada comercializada no País;
✓ O Programa Setorial da Qualidade (PSQ) da cal hidratada,
implantado em 1995 e finalizado em 2014, foi um marco para
aprimorar osetor industrial brasileiro de cal e melhorar a qualidade da
cal comercializada no País;
PROGRAMAS PARA QUALIFICAÇÃO DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INSERIR TEXTO
✓ Em quase duas décadas de Programa, mais de 7000 amostras de cal
de todo o território nacional foram ensaiadas no Instituto de
Pesquisas Tecnológicas (IPT), cujo Laboratório de Materiais de
Construção Civil atuou como laboratório institucional do Programa;
✓ Ultimamente, o PSQ da cal produzia relatórios trimestrais retratando
dados de auditorias em mais de 80 % do mercado brasileiro de cal
hidratada para o preparo de argamassas, relativas a amostras
coletadas nas fábricas ou adquiridas no varejo.
✓ O PSQ registrado sob o nº 05.03, no âmbito do PBQP-H,7 foi
coordenado pela Secretaria Nacional de Habitação do Ministério das
Cidades, tendo a Tesis Engenharia atuado como entidade gestora
técnica.
PROGRAMAS PARA QUALIFICAÇÃO DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INSERIR TEXTO
✓ Sem dúvidas, hoje, temos uma lacuna de dados de qualificação
desse produto com prejuízo para o consumidor.
✓ Em 2002, no Paraná, onde se concentra o maior número de fábricas
de cal virgem do País, surgiu o Programa de Qualidade da Cal com o
objetivo de controlar a qualidade da cal virgem.
✓ Atua por meio da certificação das empresas produtoras de derivados
de calcário, auditando seus processos com foco na garantia da
qualidade dos produtos fabricados.
✓ Em janeiro de 2008, o Programa foi ampliado e recebeu a nova
denominação — Programa de Gestão de Qualidade.
PROGRAMAS PARA QUALIFICAÇÃO DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
INSERIR TEXTO
INSERIR TEXTO
✓ A Associação dos Produtores de Derivados do Calcário (APDC) é a
gestora do Programa e divulga relatórios trimestrais, qualificando os
produtos e a gestão da própria empresa, como um todo.
✓ Esta iniciativa, apesar de não estar inserida no PBQP-H, é mais uma
ação setorial importante em prol da qualidade da cal nacional e os
dados podem ser acessados no site da APDC.
PROGRAMAS PARA QUALIFICAÇÃO DA CAL
Fonte: Quarcioni (2019).
EXERCÍCIOS
INSERIR TEXTO
EXERCÍCIOS
1) Descreva o processo de obtenção da cal?
2) O que é cal virgem?
3) Como é processada a extinção da cal virgem em obra, e quais os
cuidados que devem ser observados?
4) Quais as propriedades da cal hidratada?
5) Citar e explicar sucintamente quais os ensaios de verificação da
qualidade de uma cal hidratada.
6) Explique o que é a cal hidráulica.
7) Cite as principais utilizações da cal na construção civil.
8) Como são classificados os aglomerantes quanto à sua composição?
Explique.
9) Como são classificados os aglomerantes quanto ao endurecimento?
Explique.
10) O que são aglomerantes? Quais são os diferentes tipos existentes?
Fonte: Quarcioni (2019).
Contato: julyenne.bampa@estacio.br
INSERIR TEXTO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
✓ ABITANTE, A. L.; LISBOA, E. S. Materiais de construção. 2.ª
ed. Porto Alegre, SAGAH, 2017.
✓ LISBOA, E. S.; ALVES, E. S.; MELO, G. H. A. G. Materiais de
construção: concreto e argamassa. 2.ª ed. Porto Alegre,
SAGAH, 2017.
✓ PINHEIRO, A. C. F. B.; CRIVELARO, M. Materiais de
construção. 2.ª ed. São Paulo, Érica, 2016.
✓ QUARCIONI, V. A. In: BAUER, L. A. F. Materiais de
construção. Coordenação João Fernando Dias. 6.ª ed. Rio de
Janeiro, LTC, 2019.