Buscar

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 17 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Materiais de Construção Civil 
 
Os materiais de uma construção são escolhidos seguindo-se conceitos de técnicas de aplicação, vantagens econômicas sobre 
seu uso e quanto a estética que se deseja obter na utilização dos mesmos. Conhecer os materiais para construção posibilita: 
 
-Aumentar a resistência e segurança adequado a cada tipo de obra - elevando sua durabilidade, por exemplo; 
-Otimizar custos e tempo de construção; 
-Melhorar a estética da obra, aliando-se funcionabilidade com design; 
-Valorizar a obra, sabendo-se os custos e a dificuldade na obtenção das características desejadas de um material; 
-Entender os processos de logística e armazenamento de material, evitando o contato com substâncias que poderiam 
invariavelmente danificar ou até mesmo inviabilizar o uso de um material; 
-Otimizar a construção para que ela se torne ambientalmente sustentável; 
-Estudar a compatibilidade dos materiais, evitando patogias no contato de dois ou mais materiais que não reagem, ou reagem 
mal entre si. 
 
A lei 8.078, que instituiu o Código de Defesa de Consumidor, deu às normas da ABNT o status de lei, e é de responsabilidade 
judicial do engenheiro respeitá-las. As normas da ABNT são elaboradas e consistem em métodos de ensaio dos materiais (para 
fins de padronização das características), especfiicações (que torna o material classificável e apto para o uso apropriado) e, 
também, diretrizes gerais para a construção civil em si. 
 
A ABNT é organizada em Comitês Brasileiros (CBs) que realizam o estudo de normas para diferentes assuntos. São formados 
por profissionais da área voluntários, que sugerem e analisam novas normas, que levam até um ano para período de transição. 
Em construção civil temos o CB-02 (de construção civil - sem especificação) e o CB-18 (de concreto, cimento e argamassa). 
 
Os materiais apresentam três níveis de informação básicos: 
1) ENGENHARIA: estuda o material e o utiliza como um todo. Analisa as propriedades de resistência, volume e variáveis quanto 
a sua constituição; 
2) ESTRUTURA: estuda as fases, faz previsões quanto ao comportamento e descreve um dado material geometricamente, testa 
várias propriedades, tais como: rigidez, viscosidade e aderência; 
3) MOLECULAR: em nível microscópico, estuda a físico-química do material, bem mais específico, faz uso de raios X, 
espectroscopia etc. 
 
Propriedades dos materiais: 
 
Dureza: definida como resistência à penetração. Quanto mais duro um material, dizemos que ele é mais resistente à abrasão. É 
medida em diferentes escalas, como, por exemplo, Mohs, Brinell (teste com esferas de aço), Vickers (utiliza uma pirâmide de 
diamante com 136º entre as faces opostas - usada quando os materiais não podem ser medidos com a anterior) , Rockwell 
(dispositivo de medida, aprimorado por Wilson em 1920). A medida para Brinell é HB. 
 
Na escala Mohs, a dureza é definida como resistência ao risco (quanto um material riscará outro apenas se, e somente se, sua 
dureza for menor) 
 
 
Propriedades térmicas: 
 
-Ponto de fusão; (importantíssimo no processamento de um determinado material) 
-Dilatação; (verificação à partir do coeficiente de dilatação - deve ser estudada pois há variação dimensional de acordo com a 
mudança de temperatura) 
-Condutividade térmica; (interfere na condutância/transferência de calor - quanto menor a condutividade, há risco de incêndio - é 
importante para obter proteção e conforto térmico) 
Talco 1 
Gipsita 2 
Calcita 3 
Fluorita 4 
Apatita 5 
Feldspato 6 
Quartzo 7 
Topázio 8 
Corindum 9 
Diamante 10 
 
Propriedades elétricas: 
 
-Condutividade elétrica; (propriedade inerente aos materiais de conduzir ou não corrente elétrica. Bons condutores apreentam 
alta condutividade, e isolantes são caracterizados pela baixa condutividade elétrica) 
-Resitividade elétrica; (propriedade inerente aos materiais de inibir ou não corrente elétrica. Bons condutores, como os metais, 
apresentam baixíssima resitividade) 
 
Propriedades químicas: 
 
-Reatividade; (medida pela facilidade de reação, depende da composição, temperatura, da ação de catalisadores e da 
granulometria dos reagentes (quanto menor a partícula, maior a reatividade) 
-Estabilidade; (propriedade de um certo material de não reagir quimicamente - depende da composição química, do grau de 
cristalização e do nível de agitação molecular) 
 
A estabilidade interfere diretamente a durabilidade de um determinado material, pois quanto mais inerte ao meio, melhor a 
durabilidade do mesmo. 
 
Propriedades mecânicas: 
 
Carga (F): força externa aplicada em um determinado material; carregamento; 
 
Tensão (Sigma): resistência interna a uma força externa, por unidade de área. Até rompimento; (Fck. Res. Característica do 
Concreto - MPa , ou KgF/cm³) 
 
Deformação (Épsilon): variação de uma dimensão, por unidade da mesma dimensão, quando submetido a um esforço - pode ser 
reversível, permanente ou instantânea; 
Existem dois tipos de deformação: específica e elástica (a última causa variação de volume - que logo é reestabelecido com a 
retirada da carga). 
 
Tensão de tração: Esforços de dentro para fora; 
Tensão de compressão: Esforços de fora para dentro; 
 
 
Os corpos de prova obedecem tamanhos considerados padrão: 
100x200 - Concretos de alta resistência; 
150x300 - Concretos de baixa resistência; 
50x100 - Argamassas. 
Todas as medidas acima estão em milímetros (mm). 
 
Há alguns parâmetros que descrevem uma curva tensão-deformação de um metal que são: limite de resistência e escoamento 
(resistência) e alongamento percentual e redução de área (ductilidade). 
Há dois tipos de ruptura: Frágil (brittle) - "Sem aviso" e Dúctil (ductile) - "Com aviso" 
 
Resistência é a habilidade que um material tem de absorver energia quando deformado e retornar quando a força é retirada. 
Patamar de escoamento é igual a E = Sigma/Épsilon 
Tenacidade é a habilidade do material absorver energia na região plática. É a área total abaixo da curva de tensão-deformação. 
 
Deformação lenta, ou fluência, é uma deformação plástica que ocorre em um material sob tensão constante ou praticamente 
constante em função do tempo. Essas propriedades sofrem influência significativa com variações na temperatura. É uma 
deformação crescente e irreversível. 
 
Relaxação: a redução da tensão de um corpo de prova com o tempo, quando a deformação é mantida constante a uma certa 
temperatura. Um exemplo é na utilização de aços de protensão. 
 
Fadiga: observado em materiais com estado de tensão bem abaixo da tensão de ruptura, gerado pela formação e propagação de 
microfissuras. 
 
Impacto: capacidade de um material absorver energia tanto por deformação elástica como por deformação plástica. É associada 
a uma carga instantânea de curta duração. A ruptura ocorre se for muito rápida a propagação das fissuras. O impacto nos EUA é 
estudado utilizando-se o ensaio Charpy/Izod, no qual o corpo de prova é disposto horizontalmente e recebe a carga aplicada de 
um martelo pendular liberado de uma altura h. 
 
Agregados para concretos e argamassas 
 
Agregados são materiais quimicamente inertes que se unem aos aglomerantes a fim de dar liga e consistência. 
 
Apresentam diversas características a serem estudadas, tais como: massa específica, massa unitária, porosidade, granulometria, 
absorção de água, textura superficial, resistência à compressão, módulo de elasticidade entre outras. 
Os agregados são controlados usando-se ensaios físico-químicos. 
 
Aglomerados apresentam importância econômica (custam bem menos que aglomerantes), e técnicas (absorve inúmeras 
retrações e fortalece o cimento), podem ser de origem natural (areia, seixos) ou artificial (brita - natural, porém passa por um 
processo industrializante). E, de acordo com sua massa específica podem ser classificados em leves (< 2000 kg/m³ - argilaexpandida), normais (entre 2000 e 3000kg/m³ - areia, brita) e pesados (> 3000kg/m³ - chumbo - raios X). Podem ser classificados 
em míudos - que passam em peneiras de 4,8mm - e graúdos. Além disso, há os fillers - que passam pela peneira de 0,075mm. 
 
1) Massa específica (d = m/v) 
Analisa os poros - permeabilidade e impermeabilidade de um agregado; 
É calculada utilizando-se a balança hidrostática (para graúdos) e o frasco de Chapman (para miúdos). 
 
Procedimento para agregados miúdos - areia: 
-Adiciona-se 200mL de água, tomando-se o devido cuidado para não perder água no topo do frasco; 
-Adiciona-se 500g de areia com cuidado; 
-Gira-se o frasco (segurando-se pelo fundo) até que não saia bolhas de ar; 
-Realizar 2 ensaios e obter a média. 
 
Utilizar a seguinte fórmula para calcular: 500 / L - 200. Onde L é a leitura final do frasco de Chapman. (NBR 9776 / 87) 
 
Procedimento para agregados graúdos - pedra britada: 
-Seca-se a brita em uma estufa para evitar qualquer quantidade de água remanescente; 
-Satura-se um agregado deixando-o 24hrs imerso em água; 
-Obtém-se a massa do agregado seco, do mesmo agregado imerso em água (pela utilização de uma grelha), e do agregado 
saturado. 
 
Utilizar a seguinte fórmula para cálculos: massa seca / (massa agregado saturado - massa imersa em água). (NBR 9937 / 87)
 
 
Qualquer diferença obtida nos diferentes tipos de material se deve à constituição mineral, que pode interferir na resistência do 
concreto - quanto menos denso, maior o número de poros e menor a resistência. 
 
 
A massa específica é importante para cálculo de cimento na produção do concreto. 
 
2) Massa unitária - ou massa específica aparente (unidade: kg/L) 
 
É similar à massa específica, exceto pelo fato que é calculada considerando-se os espaços vazios entre as partículas dos 
agregados. Por isso, em estado solto, a massa unitária é menor de que quando compactado. 
 
O procedimento de obtenção é o seguinte: 
- Tara-se uma balança para descontar a massa de um cadinho de volume conhecido; 
- Joga-se material no cadinho de uma altura pré-estabelecida (para que não ocorra compressão do material no momento da 
queda) 
- Nivela-se o material e completa-se os espaços vazios; 
- Coloca-se na balança e anota-se a massa obtida, dividindo-se pelo volume (em litros) do cadinho. 
 
Como utilização, podemos citar o cálculo do traço de concreto, que utiliza volume, ao invés de massa. 
 
Por exemplo. Um concreto de 1:4:1:0,60 (lê-se para cada parte de cimento, 4 partes de areia, 1 parte de brita, 0,60 relação 
água/cimento) 
 
Então para cada quilo de cimento, quatro quilos de areia, dividindo-se pela massa unitária de areia (~1,5kg/L) temos 2,67L de 
areia. 
 
3) Umidade e absorção: 
 
Capacidade de retenção de água por agregados miúdos, aumenta de acordo com o estado de obtenção: 
Seco em estufa -> Seco ao ar -> Saturado com superfície seca -> Saturado com água livre. 
Umidade total - aumenta ------> (a absorção total acontece até a saturação com superfície seca) 
 
A umidade interfere nas dosagens dos agregados e é calculada pelo coeficiente de absorção. 
 
( ( Peso Úmido - Peso Seco ) * 100 ) / Peso seco 
 
O concreto tem sua resistência diminuida exponencialmente quanto maior a relação água/cimento. 
 
4) Inchamento: 
 
O acúmulo de água faz com que os grãos antes juntos, percam contato entre si, aumentando o volume. 
NÃO É O GRÃO DE AREIA QUE AUMENTA DE VOLUME. 
 
Quanto menor a superfície especifica, maior o inchamento. 
 
Obtenção da curva de inchamento: 
1) Traça-se uma tangente no ponto máximo; 
2) Traça-se a origem ao ponto de tangência; 
3) Traça-se uma paralela a reta 2, tangente à curva - o ponto médio do intervalo dá a umidade crítica no eixo x, e, logo abaixo na 
curva, o inchamento médio. 
 
 
Depois, é obtido um gráfico partindo da origem ao inchamento médio, em reta, que fica constante após a Umidade Crítica. 
 
Experimentalmente, a areia seca é colocada num recipiente de volume conhecido sem compactação, adiciona-se água e volta a 
colocar a mesma quantidade de areia ao recipiente. Visualmente percebe-se que não mais aquela quantidade preenche o 
volume inicial. 
 
Para obter-se a quantidade de água em um grão de areia deve-se retirar a massa úmida da massa seca, e jamais o volume 
úmido do volume seco, pois há espaços vazios neste último, o que acarretaria um erro de cálculo. 
 
5) Granulometria dos agregados: 
 
Consiste na análise das partículas contidas em uma amostra de agregado com o objetivo de classificá-lo pelos respectivos 
tamanhos e a medir, em massa, as frações correspondentes a uma dada faixa de dimensão. ou seja, são obtidas porcentagens 
relativas dos diversos tamanhos de grãos presentes em uma dada amostra de agregado. 
 
A granulometria é utilizada para verificação da resistência de agregados, que depende do tamanho das partículas presentes, da 
compressão das mesmas e da inexistência de espaços vazios entre elas. 
 
A granulometria corrida ou contínua, mostra que o maior desempenho do agregado é obtido quando reúne-se partículas de 
diversos tamanhos, desde britas maiores até partículas quase microscópicas. 
A amostra é dividida em frações granulométricas através de peneiras, que é submetida a análise, para verificar se um material 
está nos limites especificados. 
 
O procedimento adotado na granulometria da areia consiste em adicionar a areia nas peneiras já em ordem, retirando as 
quantidades mínimas das maiores para pesagem em separado. Após este procedimento, por 15 minutos, a areia passa por um 
agitador mecânico e nova pesagem dos agregados é realizada. 
 
Peneiras - em milímetros: 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3* 9.5 12.5* 19 25* 32* 38 50* 64* 76 
As peneiras de 4.8 em diante são utilizadas apenas em agregados graúdos (a peneira 4.8mm é de transição - utilizadas em 
ambos ensaios) 
 
Há os limites granulométricos de agregado graúdo e miúdo (regidos pela NBR 7211/83). 
 
A curva granulométrica é formada pela porcentagem retida acumulada de 100 a 0% no eixo das abscissas e pelas peneiras, da 
mais fina a mais espessa, no eixo das ordenadas. 
 
Dimensão máxima característica: abertura da peneira onde a porcentagem retida acumulada for menor ou igual a 5% 
 
O módulo de finura é o somatório das porcentagens retidas acumuladas da série normal dividido por 100. (Inclusive as 100%, 
desconsiderando o fundo - até 0,15mm). 
 
Classificação: 
 
Quanto ao módulo de finura: Grossas (MF > 3.9) , Médias (2.4 < MF < 3.9), Finas (MF < 2.4) 
 
Britas - também classificadas de acordo com o módulo de finura: 
0 - de 4.8 a 9.5 
1 - de 9.5 a 19.0 
2 - de 19.0 a 38.0 
3 - de 38.0 a 78.0 
 
Substâncias que são deletérias - nocivas - nos agregados: 
 
Material pulvurulento: Apresentam elevada superfície específica, podem estar soltos ou aderidos, influenciam na quantidade de 
água e na liga e consistência, por não ligar diretamente acaba reduzindo a resistência mecânica. A NBR 7211 determina que tal 
proporção não deve ultrapassar 5% no concreto. 
 
Torrões de argila: Reduzem a resistência do concreto por se desfazerem no concreto e formarem espaços vazios. 
 
Impurezas orgânicas: Detritos de origem vegetal, sob forma de partículas minúsculas, acabam por retardar a pega do cimento, a 
aderência e acabam por indicar contaminação do agregado. 
 
Materiais carbonosos: não decompostos, geralmente sob a forma de carvão, madeira e acabam por prejudicar a pega do 
cimento. 
 
Os materiais são estudados por meio do ensaio colorimétrico (que analisa a cor do material após 24 horas de ensaio), se prepara 
uma solução-padrão e analisa mudança de coloração. 
 
Aglomerantes 
 
DISPOSIÇÃO: 
Em pasta: aglomerante + água; 
Argamassa: aglomerante + água + agregado miúdo; 
Concreto: aglomerante + água + agregado miúdo + agregado graúdoExemplos: Cimento Portland, cal, gesso 
 
Aglomerantes minerais: 
 
Das jazidas é obtido o minério, calcinados em fornos e moídos -> adiciona-se água -> forma-se pasta -> molda-se -> endurece-
se 
(São realizados ensaios de laboratório, para estudos das reações químicas) 
 
Os aglomerantes são definidos como material que aglomera (une/junta) os agregados. Podem ser orgânicos e/ou inorgânicos. 
Quanto a matéria-prima, o gesso é obtido da gipsita, a cal, do calcário. 
 
Aglomerantes são classificados entre quimicamente ativos e inativos. Os ativos podem ser hidráulicos (se comportam bem em 
contato com a água - cimento) ou aéreos (não se comportam bem em contato com a água - gesso e cal). Inativos são 
aglomerantes que não reagem quimicamente. O índice de hidraulicidade é calculado pela diferença entre os componentes 
argilosos e os de calcário. 
 
O gesso: 
Matéria-Prima : gipsita - CaSO4.2H20 
 
A obtenção é realizada em fornos , geralmente artesanais, e dependendo da temperatura, temos diferentes tipos de material: 
 
Até 180ºC é formado o hemidrato (CaSO4.1/2H20), considerado gesso ideal quando puro, também chamado de gesso, gesso 
comum, gesso de Paris. 
Em temperaturas superiores a 180ºC e inferiores a 300ºC é formada anidrita III (CaSO4) , solúvel em água, mas que libera mais 
calor e reage mais rapidamente. 
Em temperaturas acima de 300ºC é produzida anidrita II, de mesma fórmula que a anterior, porém insolúvel e não reativa. 
 
As anidritas surgem por falta de controle de temperatura nos fornos artesanais, que geralmente produzem gesso no Brasil. 
 
O gesso, em contato com a água, volta a originar a gipsita, e libera calor. Por conta disso, o gesso apresenta proteção contra 
incêndios (o fogo produz a anidrita, na gipsita, e a água liberada na reação diminui a intensidade do incêndio) 
 
Utilização: isolante térmico e acústico, placas (forros falsos), revestimento de paredes e tetos, acabamentos. O gesso em contato 
com cimento produz a etringita, reação expansiva que produz sérias patologias na estrutura. 
 
O aço é atacado pelos sulfatos do gesso. Gerando ferrugem; 
 
O aparelho de Vical é usado para o teste de pega no gesso, onde uma agulha é constantemente inserida no gesso, o início da 
pega é determinado quando a mesma fica a 1mm do fundo do recipiente. 
 
A cal hidratada: 
Matéria-Prima: calcita - CaCO3 
 
É obtida pelo aquecimento do pó do mineral, que produz a cal virgem, ou viva (em temperaturas acima de 800ºC) 
A cal virgem libera muito calor em contato com a água, mas é necessário fazer sua extinção, deixando-a 48 horas em contato 
com areia constantemente umidecida, que produz Ca(OH)2 - cal hidratada. Este processo é denominado extinção da cal. 
 
A cal apresenta propriedades importantes: retém grande quantidade de água, grande capacidade de deformação, sua reação 
ocorrendo de fora para dentro, embora mais lenta, colabora para a proteção da estrutura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aglomerantes minerais – Cimento Portland 
Substância adesiva capaz de unir fragmentos de material sólido e formar um sólido homogêneo. É o produto da calcinação (altas 
temperaturas), de uma mistura de matérias-primas em proporções adequadas (seguem-se estes passos para se obter o Clínquer 
Portland). O nome é devido a coloração do cimento ser similar às britas da cidade inglesa de Portland. 
 
O Clínquer, após moagem com gipsita (CaSO4 .H2O) e adição de outros minerais resulta nos diversos tipos de cimento 
existentes. 
 
Veja abaixo o esquema de produção do cimento Portland: 
 
 
Na produção de cimento, em oposição ao gesso, há maior controle de temperatura, composição, resistência, que contam com a 
presença de químicos responsáveis em cada etapa. 
 
Reações no forno: 
 
 
A presença de calcário dolomítico (rico em MgCO 3 ), a altas temperaturas, provoca a dissolução na fase vítrea, e a produção de 
cristais de MgO. Estes cristais produzem hidróxidos de magnésio – chamado também de Periclásio – que produz reações 
expansivas nocivas à resistência mecânica. A proporção de MgO não pode passar de 5% no produto final para evitar reações do 
tipo. 
 
O óxido de cálcio é o principal composto do cimento. Combinado com outros compostos químicos, como a Sílica (principal fator 
de dureza), Óxidos de Alumínio e ferro (agem como fundentes – abaixam a temperatura de ativação – reduzem a temperatura 
necessária nos fornos), adquire-se a resistência e características desejadas. 
 
Há também na produção do clínquer álcalis de sódio e potássio (Na 2 O e K 2 O). Que podem gerar reações expansivas em 
contato com agregados (e os minerais presentes neles quando em contato constante com umidade). 
 
Nomenclatura dos compostos químicos envolvidos no fabrico de cimento: 
 
Compostos potenciais do clínquer: 
 
Alita - C3S – silicato tricálcico – 3 CaO.SiO2 
Belita - C2S – silicato dicálcico – 2 CaO.SiO2 
C4AF – ferroaluminato tetracálcico – 4 CaO.Al2O.Fe2O3 
C3A – aluminato tricálcico – 3 CaO.Al2O3 
 
C3S – hidratação rápida (poucas horas) 
Responsável pela resistência nas primeiras idades, apresenta um médio desprendimento de calor. 
 
C2S – hidratação lenta (algumas semanas) 
Responsável pela resistência em idades avançadas, apresenta um baixo desprendimento de calor. 
 
C3A – hidratação rápida (poucos minutos) 
Responsável pelas primeiras reações, não apresenta resistência nas idades maiores e desprende muito calor. 
 
C4AF – hidratação rápida (pouco menores que o C3A) 
Responsável pelas primeiras reações, mas sem resistência em idades maiores. O desprendimento de calor é mediano. 
 
A tabela abaixo mostra as características de cada composto potencial do clínquer: 
 
Idade inicial : 1-3 dias 
Idade avançada: > 28 dias 
 
C3S + H = C-S-H + 3 CH 
 
C2S + H = C-S-H + 2 CH 
 
C-S-H : Silicato de cálcio hidratado – responsável pela resistência mecânica. 
 
C3A + H = C-A-H (estrutura cristalina) 
Na ausência de gipsita, já que sua falta promove uma reação muito rápida. 
 
Na presença da gipsita: 
C3A + CSH2 + H = Etringita (AFt – trissulfoaluminato de cálcio – expansivo) 
Esta reação ocorre nos primeiros minutos. 
Nome oficial Nomenclatura 
CaO C 
SiO2 S 
Al2O3 A 
Fe2O3 F 
Na2O N 
MgO M 
K2O K 
SO4 S barrado 
CO2 C barrado 
H2O H 
Composto C3S C2S C3A C4AF 
Resistência à 
compressão nas 
idades iniciais 
BOA FRACA BOA FRACA 
Nas idades 
avançadas BOA BOA FRACA FRACA 
Velocidade de 
reação MÉDIA BAIXA ALTA BAIXA 
Calor de hidratação MÉDIO BAIXO ALTO BAIXO 
C3A remanescente + AFt = AFm (monossulfoaluminato de cálcio – não expansivo, permanece a vida toda no cimento – não é 
expansivo) 
 
Granulometria do cimento: 
 
As reações pré-início de pega, as reações são por dissolução-precipitação 
Após o fim de pega (endurecimento), as reações ocorrem por difusão iônica. 
 
Teor dos compostos potenciais no clínquer (regidos pela equação de Bogue: 
C3S – 50 a 65%; 
C2S – 15 a 25%; 
C3A – 6 a 10%; 
C4AF – 3 a 8%; 
 
Cimentos Portland fabricados no Brasil: 
 
Os cimentos produzidos no Brasil permitem adições de três tipos diferentes (Escória de alto-forno – resíduo de aço; material 
pozolânico – resíduos de termoelétricas e cinza de casca de arroz; material carbonático – não reage - age como rolemãs - filler -
para facilitar o escorregamento dos grãos e melhorar a trabalhabilidade do cimento) 
 
As adições tem propriedades hidráulicas latentes, produzem C-S-H e elevam a resistência mecânica e barateiam o cimento (para 
as indústrias). 
 
Reações envolvidas: 
Reação Pozolânica: CH + SiO2 (sílica amorfa) = C-S-H 
Escória moída: produz C-S-H lentamente,denominada atividade hidráulica latente. Formada por silicatos, e ativada pelo clínquer, 
dependendo da finura do cimento. 
 
Classes de resistência: 
Segundo a norma, há 3 classes de resistência de cimento: 
25 MPa (não fabricado no momento); 
32 MPa; 
40 MPa; 
Estas resistências devem ser atingidas em, no mínimo 28 dias. 
São realizadas em argamassa, com areia normal (IPT/SP – retirada da nascente do Tietê – lavada com hidróxido de cálcio). 
 
 
 
 
Tabela de tipos e usos dos cimentos Portland fabricados no Brasil 
 
Propriedades do cimento
 
Em pó: 
FINURA: determinado por alguns métodos, dentre os quais: 
Peneiramento: utilizando-se a peneira Nº 200 - 0,075mm - isso porque partículas maiores que 45um (0,045mm) não se 
hidratarão. CP 25/32 - 15% de mat. retido. CP 40 - 10% de mat. retido. O peneiramento é manual, com seções de movimentos 
horizontais, batidas durante 15 minutos, após isso, a cada 1 min de batida, checa-se a diferença foi de menos de 0,05% que a 
anterior (do material retido na peneira). Usa-se a fórmula : F = [RC/M]x100 (onde RC= resíduo de cimento, M a massa inicial do 
cimento).
 
Permeabilidade Blaine: mede-se a superfície específica (m²/kg), sendo maior o valor, mais fino é o cimento.
 
MASSA ESPECÍFICA: utiliza-se o Frasco Le Chatelier (dimensões menores comparadas ao frasco de Chapman), com 
procedimentos similares aos realizados com agregados. Utiliza-se querosene, ou outro líquido volátil (que são inertes ao cimento 
e não reagirão em contato com a substância dentro do aparelho). Após a agitação, volta-se a colocar o frasco na água, para que 
o querosene volte ao volume inicial. 
 
MASSA UNITÁRIA: em procedimentos similares, coloca-se o cimento em um recipiente de volume conhecido, sem que haja 
compactação. Este ensaio deve ser realizado lentamente, e a queda do aglomerante deve ocorrer de uma altura fixa pré-
definida.
 
Em pasta: 
PEGA: O tempo de início de pega é determinado e expresso em horas e minutos, utilizando-se para tal o aparelho de Vicat, 
contando-se o tempo desde que o cimento entra em contato com a água. A curva obtida é qual mais deslocada para direita, quão 
maior a relação água/cimento. 
Abaixo o esquema da pega do cimento: 
Tipo cimento Teor de Clínquer 
Teor de 
Escória Pozolânico Carbonático Aplicações 
CP I 100% - - - Não comercializado. 
CP I S 99-95% - - 1-5% Utilizado no fabrico de amianto. Venda sob 
encomenda. 
CP II E 94-56% 6-34% - 0-10% 
Cimento mais vendido. Grande durabilidade. A 
escória fecha os poros e evita contato com a 
umidade. 
CP II Z 94-76% - 6%-14% 0-10%
Comum na região sul. O material pozolânico é 
encontrado com grande facilidade, dada a 
presença de usinas termoelétricas. 
CP II F 94-90% - - 6-10%
CP III 65-25% 35-70% - 0-5%
Apresenta baixa resistência nas idades iniciais, já 
nas avançadas, a baixa permeabilidade lhe 
confere grande durabilidade. 
CP IV 85-45% - 15-50% 0-5%
Usado na construção de barragens, por 
apresentar baixa hidratação. A hidratação rápida 
gera muito calor, em contato com a água pode 
gerar retração térmica e fissuras, o que poderia 
invabilizar uma barragem. Este cimento evita o 
fenômeno
CP V ARI 100-95% - - 0-5%
Usado na indústria de pré-moldados. Apresenta 
alta resistência inicial. Em 7 dias, apresenta a 
mesma resistência de um CP II após 28 dias. A 
diferença deste cimento para o CP I S é o grau de 
moagem (muito mais elevado no CP V ARI). 
 
Pó + água -> solúvel em água - dissolver/saturar/precipitar -> cristais (entrelaçamento) -> Sólido (ganho de resistência e 
consistência - fase de endurecimento)
 
QUANTIDADE DE ÁGUA: determinada por tentativa, na sonda de Tetmayer (inversão do aparelho de Vicat) - até que ocorra 
perfurações entre 4 e 7mm.
 
EXPANSIBILIDADE: aumento do volume do cimento, provocado pela cal livre - cal virgem não combinada no forno. Pode ser 
provocada pela presença de dolomita (MgO), que forma cristais de periclásio, que necessitam ser testados com agulhas de le 
Chatelier.
 
Em argamassa: 
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO: Utiliza-se areia especial (IPT - vendida em sacos de 25kg, divididos em 4 frações - grossa, 
média-grossa,média-fina,fina), em um traço pré-determinado de 1:3:0,48.
 
MOLDAGEM DE CPs (CORPOS DE PROVA): formato cilíndrico, de 50mm de diâmetro, por 100mm de altura. Feitos em 4 
camadas (dependendo do tipo de areia), com 30 golpes por camada. Testes aos 3,7,28,90,180 e 360 dias após o capeamento 
com enxofre. 
Na ruptura, calcula-se a tensão de ruptura, utilizando-se o DRM - desvio relativo máximo.
 
DRM = (fc - fci)/fc (sendo fci o valor que mais se afasta da média, para mais ou menos - este valor resultante deve ser menor que 
6%)
 
Revestimentos de argamassa 
Argamassas: aglomerantes + água (pasta) + agregado miúdo
 
A argamassa em um edifício apresenta algumas funções específicas que contribuem para o desempenho e durabilidade do 
mesmo. 
As argamassas protegem contra agentes agressivos, tais como a umidade, o vento, o calor, ruídos etc, auxiliando as vedações 
em seus mecanismos, regulando a superfície dos elementos, além de desempenhar importantíssimo papel na base para demais 
revestimentos e na estética da fachada.
 
 
A argamassa não desempenha a função de cobrir imperfeições grosseiras, cometidas por problemas no alinhamento, sob pena 
de comprometimento das funções do revestimento. 
Outro problema comum é a utilização da cal mal hidratada, que em contato com a água, também gera reações expansivas, que 
provocam o descolamento do revestimento, comprometendo a durabilidade e função da construção.
 
Materiais constituintes de uma argamassa (além da água) 
Aglomerantes: cimentos Portland / Portland branco, cal hidratada, cal virgem e cimento de alvenaria; 
Agregados: míudo e miúdo leve; 
Adições: filite cerâmico, pozolana, pós calcários, saibro, solos beneficiados; 
Aditivos: redutores de permeabilidade, retentores de água, incorporadores de água/ar, hidrofugantes.
 
Propriedades do revestimento de argamassa
 
Em estado fresco:
 
Massa específica/ teor de ar: 
massa / volume 
absoluta: sem vazios entre as partículas constituintes; 
aparente (ou unitária): utilizada na conversão de massa em volume, conta os vazios entre as partículas
 
O teor de ar, pode ser expresso sob duas formas, aprisionado - intríseco durante a mistura, incorporado - colocado na mistura 
para melhorar a trabalhabilidade.
 
Trabalhabilidade: 
Propriedade de avaliação qualitativa 
Considerada baseando-se em alguns pontos subjetivos: 
- Facilidade na realização da mistura pelo pedreiro - sem ser fluida; 
(NUNCA se adiciona água a mais para facilitar a trabalhabilidade) 
- Garantir coesão ao ser transportada; 
- Não aderir a colher; 
- Facilidade na distribuição; 
- Preenche todas as reentrâncias da base; 
- Não endurece quando lançada 
Todas estas características devem ser observadas num revestimento de dupla camada 
(há o de camada única, onde após o chapisco há o emboço paulista - usado hoje em gesso para ambientes internos, ou em 
exteriores com aplicação de tintas acrílicas) 
Esquema de um revestimento de camada dupla: 
 
Interferências na trabalhabilidade: 
- Características da constituição dos materiais; 
- Traço da argamassa; 
- Presença da cal hidratada (indispensável na retenção de água) e aditivos.
 
Retenção de água: 
A cal necessita de uma umidade entre 70 e 90% para que haja carbonatação; 
A retenção de água é definida como a capacidade de reter água contra a sucção da base ou evaporação 
As reações químicas dos aglomerantes envolvidos depende muito da presença de água: hidratação do cimento e a carbonatação 
da cal (a cal ajuda a diminuir a perda de água).
 
Aderência inicial: 
Dependente: das propriedades da argamassa no estado fresco, das característicasda base (porosidade, rugosidade e limpeza 
da mesma), área da superfície de contato, e a quantidade de compressão após a aplicação. 
 
 
Retração na secagem: 
(Não é aconselhável que ocorra) 
Acontece devido : evaporação da água de amassamento, reações dos aglomerantes provocada por excesso de alisamento. 
Depende: das características dos materiais constituintes, da dosagem de cimento e da espessura da argamassa. 
Quanto mais rica a argamassa (mais aglomerante), maior é o teor de retração.
 
Classificação das argamassas: 
Quanto a natureza do aglomerante: aérea e hidráulica; 
Quanto ao tipo do aglomerante: argamassas de cal, cimento e de cimento e cal 
Quanto ao número de aglomerantes: simples e mista; 
Quanto as propriedades: aditivada, colante, aderente, hidrófuga, radiológica, redutora de permeabilidade etc.
 
Classificação do revestimento: 
Pelo número de camadas; 
Pelo tempo de exposição; 
Pelo comportamento à umidade, calor e radiações; 
Pelo tipo de acabamento; 
Outros.
 
Em estado endurecido:
 
Aderência: é a capacidade da argamassa resistir às tensões do ambiente; 
Dependente da: propriedade da argamassa em estado fresco, procedimentos de execução, características da base, limpeza etc; 
Ensaio: a resistência de aderência deve ser superior a 0,30MPa após 28 dias (ensaio de arrancamento) 
A aderência depende especialmente da cal, que deve estar "descansada" (imersa em água e areia por pelo menos 48 horas - 
para se certificar da completa extinção da cal, e, evitando assim, reações expansivas que poderiam ser prejudiciais ao 
revestimento de argamassa).
 
Capacidade de absorver deformações: 
Novamente há grande importancia da cal nesta propriedade, que reduz o módulo de elasticidade da argamassa. 
As tensões devem ser aplicadas e a argamassa não deve sofrer rupturas, fraturas, fissuuras nem perda de aderência. 
Dependente do: módulo de deformação da argamassa (quanto menor o módulo, maior a capacidade de deformação) e da 
espessura do revestimento (uma espessura maior, sofre maior deformação).
 
Resistência mecânica: 
A argamassa deve suportar abrasões superficiais, impactos e contrações - geradas pela temperatura e umidade. Não é tão 
necessário resistência em revestimentos. 
Depende: do consumo e a natureza do aglomerante e do agregado, das técnicas de execução e do traço (rel. água/cimento).
 
Permeabilidade: 
Nos estados iniciais, é muito necessária, pois sem ela não seria possível a penetração do CO2, para carbonatação da cal, nem o 
contato do cimento com a água. Tais estados são de suma importância para que a argamassa ganhe resistência à abrasão. 
No estado endurecido, o revestimento DEVE SER PERMEÁVEL. Para isso, protege-se após 28 dias o revestimento, antes disso, 
a umidade na pintura, faz com que caia o revestimento.
 
Durablidade: 
Depende da mão-de-obra, da quantidade/qualidade dos materiais, e é resultado do conjunto das atitudes tomadas durante o 
período de execução e manutenção. 
Prejudicada por: fissuras, espessura excessiva, presença de fungos, qualidade da argamassa inferior e a falta de manutenção.
 
Em uma escala qualitativa, de 1 (menos importante) a 4 (obrigatório), uma tabela das características necessárias para a 
constituição de uma argamassa, dependente de seus fins:
 
Traços para concreto 
Traço é a relação entre o cimento e os diferentes constituintes do concreto (cimento + areia + agregados) 
Pode ser: em massa (laboratórios - grande precisão), misto (canteiros de obra - grande praticidade) e em volume (pouco preciso 
- não utilizado)
 
Representação : 1 : a : p : x 
1 parte cimento 
a partes areia 
p partes pedra (agreg. graúdo) 
x relação água-cimento, na prática, quantidade de água.
 
O traço em massa é realizado com balanças precisas, utilizando-se a massa de todos materiais envolvidos. É chamado também 
simplesmente de traço. 
O traço misto é realizado em obra. Utiliza conceitos de massa unitária, umidade e inchamento. O cimento é dado em massa, o 
restante em volume. 
O traço totalmente em volume é pouco usado, pois provoca grande desperdício (devido a grande compactação dos materiais 
utilizados).
 
Propriedades que devem ser conhecidas: 
Observações: 
O teste de umidade é realizado em canteiro de obra, no chamado "teste da frigideira". 
Não pode se adicionar água ao concreto para melhorar sua trabalhabilidade - deve se utilizar aditivos para tal.
 
Esquema para resolução dos exercícios:
 
 
Propriedades 
Interior 
Teto Paredes
Base Pintura Base Cerâmica
Capacidade de aderência 2 2 3
Capacidade de deformação 3 1 3
Resistência Mecânica 1 2 1
Resistência ao desgaste superficial 3 1 1
Durabilidade 2 2 1
Nome Cimento A. Miúdo A. Graúdo 
Massa específica F. de Le Chatelier F. de Chapman Balança hidrostática 
Massa unitária Recip paralel. Recip paralel. Recip paralel. 
Umidade F. de Chapman 
Inchamento Idem, e recipiente

Outros materiais