Materiais de Construção II (1)

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Materiais de Construção II 
Curso Técnico em Edificações 
Campus Congonhas 
 
Instituto Federal de Minas Gerais – IFMG 
Prof. Rodolfo G. Oliveira da Silva 1 
 
 
 
 
 
 
 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II 
 
 
 
 
 
 
EDIFICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
PROFESSOR 
RODOLFO GONÇALVES 
 
 
 
 
Edição 
2018 
 
Materiais de Construção II 
Curso Técnico em Edificações 
Campus Congonhas 
 
Instituto Federal de Minas Gerais – IFMG 
Prof. Rodolfo G. Oliveira da Silva 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esta apostila é uma compilação de textos selecionados de vários autores, apresentando algumas 
partes elaboradas pelo próprio autor, além de complementações e atualizações efetuadas a partir de 
diversas bibliografias. Ela tem como objetivo auxiliar o aluno no processo de construção do 
conhecimento relativo aos Materiais de Construção. 
 
E-mail: rodolfo.goncalves@ifmg.edu.br 
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SUMÁRIO 
1. AGLOMERANTES ....................................................................................................................... 6 
1.1 Classificação ................................................................................................................................. 6 
1.1.1 Aglomerantes betuminosos ......................................................................................................... 7 
1.1.2 Aglomerantes inertes .................................................................................................................. 7 
1.1.3 Aglomerantes ativos ................................................................................................................... 7 
1.2 Cal aérea ........................................................................................................................................ 8 
1.2.1 Obtenção .................................................................................................................................... 8 
1.2.2 Classificação ............................................................................................................................ 12 
1.3 Gesso ........................................................................................................................................... 14 
1.3.1 Obtenção do gesso ................................................................................................................... 14 
1.3.2 Características ......................................................................................................................... 15 
1.3.3 Utilização do gesso .................................................................................................................. 15 
1.4 Cimento Portland ........................................................................................................................ 16 
1.4.1 Histórico ................................................................................................................................... 16 
1.4.2 Fabricação ............................................................................................................................... 17 
1.4.3 Adições ..................................................................................................................................... 18 
1.4.4 Propriedades físicas e mecânicas ............................................................................................ 19 
1.4.5 Principais tipos de cimentoPortland ........................................................................................ 24 
1.4.6 Cuidados com o cimento .......................................................................................................... 30 
2. AGREGADOS ........................................................................................................................... 31 
2.1 Introdução ................................................................................................................................... 31 
2.2 Classificação tecnológica ............................................................................................................ 31 
2.2.1 Quanto à origem ...................................................................................................................... 32 
2.2.2 Quanto à sua gênese ................................................................................................................ 32 
2.2.3 Quanto massa unitária ............................................................................................................. 33 
2.2.4 Quanto a dimensão dos grãos .................................................................................................. 34 
2.3 Propriedades dos agregados ........................................................................................................ 34 
2.3.1 Composição granulométrica .................................................................................................... 35 
2.3.2 Forma dos grãos ...................................................................................................................... 38 
2.3.3 Umidade e absorção................................................................................................................. 39 
2.3.4 Substâncias nocivas aos agregados ......................................................................................... 41 
2.3.5 Massa específica ...................................................................................................................... 42 
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2.3.6 Massa unitária ......................................................................................................................... 42 
2.3.7 Inchamento ............................................................................................................................... 42 
2.3.8 Resistência mecânica ............................................................................................................... 44 
3. ARGAMASSA COLANTE ........................................................................................................... 45 
4. CONCRETO .............................................................................................................................. 47 
4.1 Conceituação ............................................................................................................................... 47 
4.2 Histórico ...................................................................................................................................... 47 
4.3 Virtudes e defeitos ....................................................................................................................... 48 
4.4 Propriedades do concreto fresco ................................................................................................. 49 
4.4.1 Trabalhabilidade .................................................................................................................. 49 
4.4.2 Consistência ......................................................................................................................... 50 
4.4.3 Segregação ........................................................................................................................... 52 
4.5 Propriedades do concreto endurecido.......................................................................................... 53 
4.5.1 Massa específica .................................................................................................................. 53 
4.5.2 Resistência à abrasão ...........................................................................................................53 
4.5.3 Permeabilidade e absorção .................................................................................................. 54 
4.5.4 Resistência à compressão ..................................................................................................... 54 
4.6 Produção do concreto .................................................................................................................. 56 
4.6.1 Mistura ou amassamento ..................................................................................................... 56 
4.6.2 Transporte ............................................................................................................................ 59 
4.6.3 Lançamento .......................................................................................................................... 60 
4.6.4 Adensamento ........................................................................................................................ 61 
4.6.5 Cura ...................................................................................................................................... 62 
4.7 Tipos de concreto ........................................................................................................................ 64 
4.7.1 Concreto Magro ................................................................................................................... 64 
4.7.2 Concreto Convencional ........................................................................................................ 64 
4.7.3 Concreto Bombeado ............................................................................................................. 64 
4.7.4 Concreto Ciclópico .............................................................................................................. 65 
4.7.5 Concreto Auto Adensável (CAA) .......................................................................................... 66 
4.7.6 Concreto Projetado .............................................................................................................. 66 
4.7.7 Concreto Aparente ............................................................................................................... 67 
4.7.8 Concreto Leve ...................................................................................................................... 67 
4.7.9 Concreto Pesado .................................................................................................................. 69 
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4.7.10 Concreto Colorido .............................................................................................................. 69 
4.7.11 Concreto Pré-moldado ....................................................................................................... 69 
4.7.12 Concreto Compactado a Rolo (CCR) ................................................................................. 70 
4.7.13 Concreto Protendido .......................................................................................................... 70 
4.7.14 Concreto para pavimentos rígidos ..................................................................................... 71 
4.7.15 Concreto Extrusado ............................................................................................................ 72 
4.8 Dosagem de concreto .................................................................................................................. 73 
4.8.1 Tensão de dosagem (fcj) ....................................................................................................... 75 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................... 87 
 
 
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1. AGLOMERANTES 
 
Os materiais de construção podem ser classificados como: aglomerantes, produtos 
siderúrgicos, agregados, plásticos, argamassas, vidros, concretos, tintas, madeiras, produtos 
cerâmicos e outros. Aglomerantes são produtos empregados na construção civil, para fixar ou 
aglomerar materiais entre si, ou seja, tem a capacidade de provocar a aderência dos materiais. 
Como exemplo citamos o cimento, a cal, o gesso e a argila. 
Dependo dos materiais que se acham misturados com o aglomerante, essas misturas 
podem ser definidas como: 
 Pasta: mistura íntima de aglomerante e água (ex.: água e cimento); 
 Nata: é uma pasta, mas com excesso de água; 
 Argamassa: mistura íntima de água, aglomerante e agregado miúdo (ex.: água, cimento e areia); 
 Concreto: mistura íntima de água, aglomerante, agregado miúdo e agregado graúdo (ex.: água, 
cimento, areia e brita). 
 
1.1 Classificação 
 
Os aglomerantes podem ser classificados quimicamente como inertes ou ativos. Os 
aglomerantes ativos, por sua vez, são subdivididos em aéreos ou hidráulicos. Paralelamente, 
existem também os aglomerantes betuminosos. A Figura 1.1 ilustra essa classificação, 
conforme o processo de endurecimento. 
 
 
Figura 1.1 – Classificação dos aglomerantes 
 
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1.1.1 Aglomerantes betuminosos 
 
São hidrófugos (repelentes a água), de cor preta, possuem determinada rigidez e 
viscosidade a temperatura ambiente, podendo aderir aos agregados. São muito sensíveis a 
variações térmicas, tendo seu endurecimento regido pelo processo de sensibilidade térmica 
(enrijecem a temperaturas baixas) e apresentam alta viscosidade a temperaturas elevadas. São 
constituídos essencialmente de betume: composto de origem orgânica, natural ou pirogênica, 
proveniente de uma mistura de hidrocarbonetos. 
Os materiais betuminosos são utilizados em revestimentos e tintas de proteção, 
principalmente contra umidade, em razão do seu bom desempenho quanto à estanqueidade. 
Na construção civil, seu maior emprego é para impermeabilização de pisos e lajes, bem como 
para pavimentos de concreto asfáltico. Os principais aglomerantes betuminosos são: 
 Asfaltos: podem ser oriundos de rochas asfálticas, sedimentares calcárias ou areníticas. 
Existem também os asfaltos naturais encontrados em depósitos superficiais e os asfaltos 
de petróleo (resíduos da destilação do petróleo). 
 Alcatrões: Derivados da queima de hulha, madeira, turfa e graxas. 
 
1.1.2 Aglomerantes inertes 
 
O processo de endurecimento ao ar é decorrente apenas da evaporação da água que 
lhes confere plasticidade (água de amassamento). Em consequência disso, adquirem baixa 
resistência e o processo é reversível em caso de umedecimento. São exemplos as misturas 
argilosas, com emprego apenas em construções de pequeno porte, em que as exigências de 
resistência e durabilidade são menores. 
 
 
1.1.3 Aglomerantes ativos 
 
São aglomerantes que endurecem através de reações químicas, o que possibilita atingir 
níveis mais elevados de resistência e de estabilidade física. Em decorrência disso, os 
aglomerantes ativos apresentam maior interesse e tem grande campo de aplicação na 
construção civil. São exemplos importantes os cimentos, os gessos e as cales. 
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 Aglomerantes aéreos: necessitam estar em contato com ar para que o processo de 
endurecimento ocorra. Conservam as propriedades adquiridas após o endurecimento 
somente em presença de ar. Estes não resistem à ação dissolvente da água após 
endurecidos (exemplo: cal aérea e gesso). 
 Aglomerantes hidráulicos:aqueles em que o endurecimento se efetiva em presença de 
água, independente da existência de ar. São aglomerantes que resistem à ação dissolvente 
da água após endurecidos, e o seu processo de endurecimento se dá exclusivamente pela 
ação dela (exemplo: cimentos, cal hidráulica). 
 
1.2 Cal aérea 
 
Define-se cal aérea como o produto obtido a partir da queima de rochas calcárias, a 
temperaturas que podem variar de 850ºC a 1.100ºC. É um dos aglomerantes mais difundidos, 
largamente empregado desde a antiguidade, na construção civil, por gregos e romanos. 
Atualmente seu principal uso, nas construções, está na produção de argamassas para 
revestimento e assentamento, embora a cal também possa ser usada na estabilização de solos. 
 
1.2.1 Obtenção 
 
O calcário é uma rocha sedimentar abundante na crosta terrestre e sua composição 
química é, predominantemente, de um mineral chamado calcita (CaCO3 – Carbonato de 
cálcio). Contém ainda outros pequenas quantidades de outros compostos químicos, muitas 
vezes ditos impurezas (são os elementos argilosos: SiO2, Al2O3 e Fe2O3), que podem alterar 
profundamente os produtos finais dele obtidos. A rocha calcária pura é uma rocha 
carbonática, mas que também pode vir acompanhada de outro mineral, a dolomita 
(CaCO3MgCO3 – Carbonato duplo de cálcio e magnésio), que não constitui impureza, pois 
sendo elemento ativo, se transforma em aglomerante. 
A obtenção é composta por três processos distintos (calcinação, extinção e 
carbonatação), desde a jazida de onde é retirada a rocha calcária, até o seu endurecimento, 
após a aplicação na obra. 
 
 
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Calcinação 
 
Consiste na queima em fornos (Figura 1.2), chamados caieiras, da rocha calcária, 
originando a cal virgem. Esta última é comercializada em pedras, da forma como saem dos 
fornos, ou moídas. A cal virgem, também chamada de cal viva, tem como principal 
constituinte o óxido de cálcio (CaO), sozinho ou em associação ao óxido de magnésio. Não é 
usada na construção civil desta forma, devendo passar pelo processo de extinção. Em 
consequência de sua avidez por água, a cal virgem pode provocar queimaduras, se colocada 
em contato com a pele. Este produto é especificado segundo a NBR 6453. 
 
 
Figura 1.2 – Esquema típico da produção de cal virgem em forno horizontal giratório 
 
Quando a pedra calcária é submetida à ação do fogo o carbonato de cálcio se 
transforma em óxido de cálcio (CaO), havendo desprendimento de gás carbônico (CO2), 
conforme a seguinte reação química: 
 
 
O produto resultante, o CaO, é chamado de Cal viva ou Cal virgem. Não é 
propriamente aglomerante porque se apresenta em forma de pedras; na mesma forma da pedra 
calcária antes da queima, porém mais clara, mais leve, e muito mais friável. 
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A cal virgem pode ser: CVC (Cal virgem comum) e CVE (Cal virgem especial). A cal virgem 
especial apresenta uma melhor qualidade em relação a cal virgem comum. 
 
Hidratação ou Extinção 
 
O processo de adicionar água (H2O) à cal virgem desencadeia uma reação química 
altamente exotérmica onde o óxido de cálcio (CaO) se transforma em hidróxido de cálcio 
(CaOH2), reação denominada de hidratação ou extinção da cal. A Figura 1.3 apresenta um 
modelo típico de produção da cal hidratada. 
 
 
 
 
Figura 1.3 – Processo de hidratação da cal virgem 
 
O hidróxido de cálcio formado, CaOH2, é um pó finíssimo chamado cal hidratada, 
ou cal extinta, ou ainda cal aérea, agora sim, um aglomerante. Esta reação acontece com 
considerável desprendimento de calor, como também substancial aumento de volume do 
hidróxido de cálcio em relação ao óxido de cálcio original, daí a explicação para a cal 
hidratada transformar-se em pó. Este produto é especificado segundo a NBR 7175. 
ATENÇÃO: A cal hidratada é considerada semipronta para a confecção de argamassas. É comum 
deixá-la “curtindo” misturada com areia e água em forma de massa, antes do uso. O processo visa 
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promover a degeneração da matéria orgânica porventura presente na areia, assim como a garantia de 
transformação de todos os óxidos de cálcio porventura existentes na cal, em hidróxidos. Isso evitaria a 
possibilidade de surgimento de trincas quando da aplicação da argamassa devido à variação 
volumétrica ocorrida na transformação. 
Uma extinção feita em obra com certeza pode não apresentar os cuidados técnicos necessários 
e pode conduzir a produtos de qualidade inferiores. Se houver elevação excessiva da temperatura 
durante o processo de hidratação pela falta de água, poderá originar um produto denominado Cal 
Queimada. Há ainda o perigo de incêndios nos galpões onde se processam tais trabalhos. Nos casos 
onde se tem quantidade exagerada de água no processo de hidratação, o produto obtido é chamado de 
Cal Afogada (é um produto pouco indicado para uso, pois contém ainda óxido livre, podendo originar 
fissuras e trincas nos revestimentos onde for utilizada). 
 
Carbonatação 
 
O processo de endurecimento da cal hidratada é conhecido como carbonatação. Trata-
se do processo final, em que a cal hidratada, após a aplicação (pintura, assentamento ou 
revestimento), inicia o seu endurecimento na presença de água, reagindo com o gás carbônico 
(CO2) existente na atmosfera. Conforme a reação química que segue, o resultado é a volta da 
cal à forma estável de carbonato de cálcio (CaCO3). O endurecimento se processa com 
lentidão e ocorre de fora para dentro, necessitando de certa porosidade na massa para 
evaporação da água em excesso e para a penetração do gás carbônico presente no ar 
atmosférico. 
 
 
 
A carbonatação que ocorre inicialmente na superfície da massa forma uma película 
endurecida que dificulta a penetração do CO2 para o interior. Este, presente em baixos teores 
no ar atmosférico retarda mais ainda o tempo de endurecimento. A presença de areia na 
mistura aumenta a porosidade e contribui para diminuir este tempo de endurecimento. Mas a 
presença da areia traz como benefício maior minimização da retração, efeito nocivo, 
característico de todo aglomerante mineral, causador de trincas e fissuras. Este mecanismo de 
endurecimento que depende do ar atmosférico, explica o nome Cal Aérea. 
 
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1.2.2 Classificação 
 
As cales podem ser classificadas segundo o teor de magnésio e de cálcio, bem como 
quanto ao seu rendimento.Quanto ao teor de magnésio e de cálcio podem ser: 
 Calcíticas: teor em massa de CaO maior ou igual a 75%. As cales cálcicas têm 
endurecimento mais rápido que as magnezianas, hidratam-se em geral mais rapidamente, 
produzindo entretanto, maior quantidade de calor, com maior rendimento volumétrico. 
São estas cales que normalmente encontramos no mercado das construções. 
 Magnesianas ou dolomíticas: teor em massa de MgO maior ou igual a 20%. São mais 
indicadas para aplicações agrícolas. 
Em qualquer caso, espera-se que a soma dos teores de CaO e de MgO seja maior ou 
igual a 95% em massa. 
 A classificação quanto ao rendimento podem ser: 
 Magras: pasta terrosa e não homogênea. Produz menor volume de pasta, mais seca e 
menos expansiva. 
 Gordas: consistência mais plástica, homogênea e untuosa. Possui maior volume de pasta 
e é mais expansiva. 
As cales hidratadas são classificadas de acordo com sua composição, recebendo o 
título de CH-I, CH-II ou CH-III. Adiferença é o grau de pureza (Tabela 1.1). A produção da 
CH-III é mais econômica que a CH-I e isso reflete no produto, com presença ou não de 
material não calcinado e impurezas da rocha. Por isso, a depender da aplicação, alguns 
referem uma a outra. 
Tabela 1.1 – Especificações para a cal hidratada (NBR 7175/2003) 
 
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Verifique se a embalagem apresenta a marca, o tipo (CH-I, CH-II ou CH-III), a 
inscrição NBR 7175, o nome ou a razão social do fabricante e o Selo de Qualidade da 
Associação Brasileira dos Produtores de Cal (ABPC). Nessa classificação, a CH-I é 
classificada como a mais nobre. Já a CH-III é denominada a mais pobre e a CH-II fica no 
meio termo entre as duas. Desses 3 tipos, a CH-I e a CH-II são as mais usadas na construção 
civil, por terem maior capacidade de retenção de água e de areia, tornando-as assim, mais 
econômicas. 
 
Figura 1.4 – Verificação das embalagens de cal hidratadas (Fonte: Pini) 
 
Exigências químicas: A presença de anidro carbônico (CO2) indica o material que não foi 
calcinado devidamente. Também pode apontar más condições de armazenamento, uma vez 
que a cal pode ter se recarbonatada no próprio depósito. A presença de óxido não hidratada 
significa que após a hidratação da cal virgem ainda existem no produto partículas de CO e 
MgO que poderão se hidratar posteriormente, levando a um aumento de volume, favorecendo 
a possibilidade de danos no revestimento, com prejuízos estéticos e econômicos. 
 
Exigências físicas: A finura da cal afeta diretamente a plasticidade e a retenção de água das 
pastas e argamassas. Quanto mais acentuada a finura, maiores serão as potencialidades das 
argamassas em termos de trabalhabilidade. A capacidade de incorporação de areia reflete a 
quantidade máxima desse material que pode ser misturada com a cal sem prejudicar as 
condições de trabalho da mistura resultante. Cales com maior capacidade de incorporação de 
areia resultam mais econômicas. 
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A partir destas considerações, conclui-se que a cal CH-I é superior à CH-II, que por 
sua vez é superior à CH-III. 
 
1.3 Gesso 
 
Na construção civil, o gesso é bastante utilizado, sobretudo nos países industrializados, 
para produção de pré-fabricados (chapas divisórias e forro) e como revestimento. São 
aspectos favoráveis: facilidade na moldagem de formas diversas, rapidez na aplicação e 
acabamento de boa qualidade. 
 
1.3.1 Obtenção do gesso 
 
O termo gesso engloba os produtos queimados ou não, feitos a partir da desidratação 
da gipsita. A gipsita é encontrada na natureza sob a forma de material compacto, de 
granulação fina a média, cuja fórmula química é CaSO4.2H2O. Aquecendo-se a 170 ºC, a 
água desprende-se parcialmente e obtém-se o gesso rápido ou gesso de estucador ou gesso de 
Paris. Segue abaixo a reação química de calcinação da gipsita, para obtenção do gesso de 
Paris: 
 
 
 
Aquecendo-se até 200 ºC, obtém-se o gesso anidro, ou seja, elimina-se a água 
fortemente. O mais usado na construção civil é o gesso de Paris, pois origina, após 
combinação com água, um produto de alta dureza e resistência. Por outro lado, o gesso anidro 
necessita de aceleradores de pega (sulfato de potássio ou de zinco), para endurecer. Ao ser 
misturado com água, o gesso de Paris torna-se plástico e endurece rapidamente. Assim: 
 
 
 
Como se pode observar pelas reações propostas acima, o gesso é aglomerante 
quimicamente ativo, que reage com a água e não com o ar. É aglomerante aéreo não porque 
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necessite do ar para sua reação de endurecimento, mas sim porque é solúvel em água e, 
portanto, necessita estar ao ar, para manter sua forma e resistência mecânica. 
A relação água/gesso é decisiva para a qualidade do produto endurecido, no que se 
refere à sua porosidade e resistência mecânica. Quanto maior a proporção de água adicionada, 
maior a porosidade e, consequentemente, menor a resistência. A relação água/gesso também 
influencia o tempo de pega. São desaconselháveis índices superiores a 0,80, sob pena de 
diminuir muito a resistência mecânica. 
 
1.3.2 Características 
 
O gesso apresenta as seguintes características principais: 
 Cor: branca. 
 Finura: a porcentagem em massa retida na peneira nº 100 (abertura da malha = 0,150 
mm) deve ser menor ou igual a 40%. 
 Massa específica (densidade real): 2,5 kg/dm3. 
 Fim de pega: entre 20 e 40 minutos. 
 Solúvel em água após endurecido. 
 Resistência mecânica diminui com o teor de umidade. 
 Grande coeficiente de dilatação térmica (duas vezes maior em relação ao concreto) 
 Baixa condutibilidade térmica (bom isolante térmico) 
 
1.3.3 Utilização do gesso 
 
O gesso é empregado, na construção civil, principalmente como: 
 Regulador de pega do cimento Portland. 
 Revestimentos internos e estuques. 
 Pré-fabricados: placas com revestimento decorativo; painéis com isolamento térmico e 
acústico, para parede; e blocos para paredes internas. 
 
 
 
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1.4 Cimento Portland 
 
O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou 
ligantes, que endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente 
submetido à ação da água, o cimento Portland não se decompõe mais (ABCP, 2002). Esse 
cimento foi obtido pela queima parcial (sintetização) de uma mistura de calcário e argila, isto 
é, de óxidos de cálcio (CaO), de silício (SiO2) e, em menores proporções, de alumínio (Al2O3) 
e de ferro (Fe2O3), em temperatura elevada. Essa é a base do processo de fabricação 
empregado ainda hoje. 
 
1.4.1 Histórico 
 
O Engenheiro John Smeaton, 1756, procurava aglomerante que endurecesse na 
presença de água, para facilitar o trabalho de reconstrução do farol de Eddystone (Figura 1.4), 
na Inglaterra. Verificou que mistura calcinada de calcário e argila tornava-se, depois de seca, 
tão resistente quanto as pedras utilizadas nas construções. 
 
 
 (a) (b) 
Figura 1.4 - a: Farol de Eddystone (Inglaterra); b: Joseph Aspdin 
 
Um pedreiro chamado Joseph Aspdin patenteou a descoberta em 1824. No pedido de 
patente constava que o calcário era moído com argila, em meio úmido, até transformar-se em 
pó. A água era evaporada e os blocos da mistura seca eram calcinados em fornos e depois 
moídos bem finos. O resultado foi um pó que, por apresentar cor e características semelhantes 
a uma pedra abundante na Ilha de Portland (Inglaterra), foi denominado “Cimento Portland”. 
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Este pó resultava da mistura, calcinada em proporções certas e definidas, de calcário e argila, 
conhecido mundialmente até hoje. A partir daí, seu uso e sua comercialização cresceram de 
forma gradativa em todo o mundo. 
 
1.4.2 Fabricação 
 
O cimento Portaland apresenta como matérias-primas o calcário e a argila. A rocha 
calcária é primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções 
adequadas, com argila moída. A mistura formada atravessa um forno giratório de grande 
diâmetro e comprimento, com temperatura interna em torno de 1450 °C. O intenso calor 
transforma a mistura em um novo material, denominado clínquer. 
O clínquer em pó tema peculiaridade de desenvolver uma reação química em presença 
de água, na qual ele, primeiramente, torna-se pastoso e, em seguida, endurece, adquirindo 
elevada resistência e durabilidade. Essa característica adquirida pelo clínquer, que faz dele um 
ligante hidráulico muito resistente, é sua propriedade mais importante. 
Na saída do forno o clínquer, ainda incandescente, é bruscamente resfriado para 
posteriormente ser finamente moído, transformando-se em pó. Em seguida, o clínquer é 
misturado com outros materiais, denominados de adições (gesso, escória, pozolana e pó de 
calcário), a fim de obter propriedades específicas para cada produto e permitindo a fabricação 
dos diversos tipos de Cimento Portland. A Figura 1.5 apresenta de forma resumida o processo 
de fabricação. 
Os principais componentes do clínquer são: 
 Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 (C3S): responsável pela resistência mecânica do cimento, 
nos primeiros dias de hidratação. Grande liberação de calor durante a reação química. 
 Silicato dicálcico 2CaO.SiO2 (C2S): mais importante constituinte, maior responsável pela 
resistência, durabilidade e baixa permeabilidade do cimento; hidratação lenta, após 
semanas. 
 Alumínio tricálcico 3CaO.Al2O3 (C3A): responsável pelo início de pega, libera grande 
quantidade de calor e desenvolve baixas resistências durante a hidratação. 
 Ferroaluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF): baixa resistência mecânica e 
ótima resistência a meios agressivos. 
 
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Figura 1.5- Processo de fabricação do cimento Portland 
 
1.4.3 Adições 
 
As adições são outras matérias-primas que, misturadas ao clínquer na fase de moagem, 
permitem a fabricação dos diversos tipos de cimento portland hoje disponíveis no mercado. 
Essas outras matérias-primas são o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e 
os materiais carbonáticos. 
 Gesso: a gipsita possui como função básica retardar o tempo de pega (início do tempo de 
endurecimento do clínquer moído quando este é misturado com água), proporcionando 
um desenvolvimento mais lento das reações químicas de endurecimento do cimento. 
 Escoria: As escórias de alto-forno são obtidas durante a produção de ferro-gusa nas 
indústrias siderúrgicas e se assemelham aos grãos de areia, elas também têm a 
propriedade de ligante hidráulico muito resistente, ou seja, que reagem em presença de 
água, desenvolvendo características aglomerantes de forma muito semelhante à do 
clínquer, proporcionando ao cimento melhoria de algumas propriedades, como maior 
durabilidade e maior resistência final. 
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 Pozolana: Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas 
fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas 
temperaturas (550 °C a 900 °C) e derivados da queima de carvão mineral nas usinas 
termelétricas, entre outros. A adição de materiais pozolânicos ao clínquer moído com 
gesso é perfeitamente viável, até um determinado limite. E, em alguns casos, é até 
recomendável, pois o tipo de cimento assim obtido ainda oferece a vantagem de conferir 
maior impermeabilidade, por exemplo, aos concretos e às argamassas. 
 Filer Calcário: Materiais finamente divididos, constituídos em sua maior parte de 
carbonato de cálcio. Tem-se verificado que, apesar de inerte, este material misturado ao 
clínquer, tem efeito ligeiramente benéfico nas propriedades do concreto, inclusive na 
resistência mecânica. Também tem efeito por diminuir a porosidade e a permeabilidade 
das argamassas e concretos o que diminui a exudação. 
 
1.4.4 Propriedades físicas e mecânicas 
 
PEGA 
 
É um fenômeno físico-químico que identifica as reações químicas e o consequente 
endurecimento do aglomerante ao entrar em contato com a água (Figura 1.6). A pega é 
dividida em duas partes (início de pega e final de pega). 
 
 
Figura 1.6 – Pega (fenômeno de perda de plasticidade da mistura) 
 
O início de pega se caracteriza pelo aumento da temperatura e da viscosidade do 
material. Deve acontecer após um intervalo de tempo mínimo pré-estabelecido, para 
possibilitar o amassamento, transporte, lançamento e adensamento. O fim de pega marca o 
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endurecimento do material, o que permite a aplicação de pequenas solicitações (como, por 
exemplo, caminhar sobre a laje recém-concretada). Para os cimentos de pega normal, o início 
de pega ocorre por volta de uma hora após a adição de água de amassamento e o fim de pega, 
aproximadamente 10 horas após. Existem cimentos ricos em aluminatos, fabricados sob 
encomenda, denominados de pega rápida, para os quais o início de pega é da ordem de 30 
minutos. São recomendados para concretagens submersas, em que há risco de lixiviação. 
 
TIP (Tempo de Início de Pega): é o intervalo decorrido desde o lançamento de água no 
aglomerante até o instante em que a pasta começa a perder sua plasticidade. Este fenômeno se 
evidencia pelo aumento brusco de viscosidade da pasta e pela elevação da temperatura. É 
inadmissível a movimentação da massa de concreto fresco após iniciado o TIP, pois a pasta já 
não é mais trabalhável, sob pena de, rompendo cristais em formação, contribui para a 
diminuição da resistência mecânica que seria alcançada. 
 
TFP (Tempo de Fim de Pega): é o intervalo decorrido desde o lançamento de água no 
aglomerante até o instante em que a pasta perdeu completamente a sua plasticidade. Após este 
tempo a mistura torna-se rígida com aumento gradativo da resistência, fase denominada 
endurecimento. 
 
Há também, no mercado, aditivos que modificam as características de pega: 
 Aceleradores: para os casos em que se necessita de uma desforma rápida (fábrica de pré-
moldados, por exemplo). Os aceleradores de pega mais utilizados são os cloretos, cujo 
uso deve ser controlado com rigor: se utilizados em excesso no concreto armado, podem 
induzir a oxidação da armadura. 
 Retardadores: para situações de concretagem demorada ou em que o local de aplicação 
fica longe da concreteira. Fluoretos, boratos, fosfatos e alguns produtos orgânicos 
(açúcar, por exemplo) são retardadores de pega. 
A determinação do TIP e TFP pode ser feita segundo a norma NBR NM 65 (Tempo de 
pega - Início e fim de pega). 
 
 
 
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FINURA 
 
A finura do cimento é uma propriedade relativa ao tamanho do seu grão. É uma 
medida indireta da reatividade do cimento, pois a dissolução de um sólido em meio aquoso é 
tanto mais rápida e mais completa, quanto menores as partículas constituintes desse sólido. A 
resistência mecânica, a velocidade de desprendimento do calor de hidratação, a retração e os 
riscos de fissuração são diretamente proporcionais à finura. 
O aumento da finura, isto é, quanto mais fino o cimento, maior a resistência mecânica 
nas primeiras idades, menor possibilidade de exudação e maior a impermeabilidade adquirida 
pela peça concretada. Em contra partida, há o aumento do calor de hidratação produzido 
durante a cura, aumento da possibilidade de retração, favorecimento de reação com o 
agregado e maior dificuldade de armazenamento. 
A determinação da finura pode ser feita segundo a norma NBR NM 76 (Determinação 
da finura pelo método de permeabilidade ao ar - Método de Blaine). 
 
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
 
Trata-se da propriedade mecânica mais importante requeridados produtos à base de 
cimento (concretos e argamassas). Sua análise é feita por meio do ensaio de compressão axial, 
em corpos-de-prova cilíndricos, aos 28 dias de idade, contados a partir do início da 
hidratação. Na Figura 1.7, pode-se observar que, aos 28 dias, a resistência já atingiu pelo 
menos 90% do seu potencial, daí o porquê da escolha dessa data para realização do ensaio. 
 
 
Figura 1.7 – Evolução da resistência mecânica em produtos à base de cimento 
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Caso sejam importantes verificações de resistência mais rápidas, também devem ser 
previstas rupturas aos 3, 7 e 14 dias. Geralmente, por intermédio da resistência mecânica, 
pode-se intuir a respeito da evolução de outras propriedades: permeabilidade, resistência a 
agentes agressivos e resistência à abrasão. A determinação da resistência à compressão pode 
ser feita segundo a norma NBR 7215 (Determinação da resistência à compressão). 
O cimento Portland deve pertencer a uma das três classes comerciais de resistência: 
25, 32 e 40 MPa (1 MPa = 1.106 N/m
2
 ≈ 10 kgf/cm
2
), de acordo com o resultado médio dos 
ensaios de resistência a compressão feitos com 28 dias de idade. A Tabela 1.2 ilustra o 
desenvolvimento de resistência à compressão de um cimento Portland da classe 25 (CP 25). 
 
Tabela 1.2 – Resistência média de um cimento tipo CP 25 nas primeiras idades 
 
 
FENÔMENO DA HIDRATAÇÃO 
 
Durante o contato com a água, os grãos de cimento são molhados superficialmente e 
passam a constituir uma solução coloidal. Após alguns minutos, começam a aparecer produtos 
de hidratação na periferia dos grãos. Decorridas as primeiras horas (período de dormência), os 
processos se aceleram e a camada reativa desenvolve-se em direção ao interior do grão. 
Externamente, forma-se uma estrutura esponjosa e também algumas agulhas, conforme 
mostrado na Figura 1.8. O início da pega corresponde ao momento da junção entre os 
produtos da reação química. No final da pega, o gel passa a formar um arcabouço contínuo e 
endurecido. 
A hidratação do cimento é exotérmica e a liberação de calor age como um catalisador 
da reação química. O volume ocupado pelos produtos é ligeiramente menor que o volume dos 
reagentes; este fato, somado ao efeito de evaporação da água excedente, acarreta a retração do 
material e a sua fissuração. Esses fatores exigem cuidados especiais na cura do cimento, que 
devem evitar grandes variações de temperatura, bem como perda de água de hidratação. A 
partir de alguns dias, as ligações do gel reforçam-se progressivamente, formando cristais cada 
vez mais densos. 
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Figura 1.8 – Processo de hidratação do cimento Portland (Fonte:www.techne.pini.com.br) 
 
ESTABILIDADE VOLUMÉTRICA 
 
A estabilidade de volume do cimento está ligada à eventual expansibilidade da massa 
após seu endurecimento. Seu controle é importantíssimo para a durabilidade das estruturas. 
Para que um cimento seja estável, é necessário que uma vez endurecido, nenhum dos seus 
componentes sofra qualquer tipo de expansão prejudicial ou destrutiva. Os principais 
componentes do cimento causadores de eventuais expansibilidades durante a fase de 
endurecimento e que podem levar à desagregação de concretos e argamassas são: 
 Cal virgem livre (CaO): sua hidratação resulta em hidróxido de cálcio, altamente 
expansivo. 
 Magnésia livre (MgO): Proveniente do calcário dolomítico ou magnesiano. 
 Gipsita: em excesso pode reagir com o C3A, após endurecimento do cimento. 
 A determinação da expansibilidade pode ser feita segundo a norma NBR 11582 
(Determinação da expansibilidade Le Chatelier). 
 
 
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MASSA ESPECÍFICA 
 
A massa específica do cimento Portland é usualmente considerada como 3,15 g/cm
3
, 
embora, na verdade, possa variar para valores ligeiramente inferiores. A utilidade do 
conhecimento desse valor se encontra nos cálculos de consumo do produto nas misturas 
geralmente feitas com base nos volumes específicos dos constituintes. A determinação da 
massa específica pode ser feita segundo a norma NBR NM 23 (Determinação da massa 
específica por meio do frasco Le Chatelier). 
 
1.4.5 Principais tipos de cimento Portland 
 
Existem no Brasil vários tipos de cimento Portland, diferentes entre si, principalmente 
em função de sua composição. Os principais tipos oferecidos no mercado, ou seja, os mais 
empregados nas diversas obras de construção civil são: 
 Cimento Portland comum; 
 Cimento Portland composto; 
 Cimento Portland de alto-forno; 
 Cimento Portland pozolânico. 
 
Em menor escala são consumidos, seja pela menor oferta, seja pelas características 
especiais de aplicação os seguintes tipos de cimento: 
 Cimento Portland de alta resistência inicial; 
 Cimento Portland resistente aos sulfatos; 
 Cimento Portland branco; 
 Cimento Portland de baixo calor de hidratação; 
 Cimento Portland para poços petrolíferos. 
 
Todos os tipos de cimento mencionados são regidos por normas da ABNT, que dispõe 
de escritórios ou representações espalhados pelo País, nos quais poderão ser adquiridas essas 
normas. A maioria dos tipos de cimento Portland hoje existente no mercado, serve para o uso 
geral. Algum deles, entretanto, tem certas características e propriedades que os tornam mais 
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adequados para determinados usos, permitindo que se obtenha um concreto ou uma argamassa 
com a resistência e a durabilidade desejadas, de forma bem econômica. 
As siglas correspondem ao prefixo CP acrescido dos algarismos romanos de I a V, 
conforme o tipo do cimento, sendo as classes indicadas pelos números 25, 32 e 40. As classes 
de resistência apontam os valores mínimos de resistência à compressão garantidos pelo 
fabricante, após 28 dias de cura. As Tabelas 1.3 a 1.5 apresentam as especificações brasileiras 
relacionadas ao cimento Portland. 
 
Tabela 1.3 – Identificação dos tipos de cimento Portland (ABCP, 2002) 
 
 
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Tabela 1.4 – Especificação referente à composição do cimento Portland (ABCP, 2002) 
Cimento Limites em % de massa 
Sigla Classe 
Clínquer 
+ 
Gesso 
Escória 
granulada de 
alto-forno 
Material 
pozolânico 
Material 
carbonático 
CP I 25 - 32 - 40 100 0 0 0 
CP I -S 25 - 32 - 40 99 - 95 1 - 5 1 - 5 1 - 5 
CP II - E 25 - 32 - 40 94 -56 6 - 34 0 - 10 
CP II - Z 25 - 32 - 40 94 -76 - 6 - 14 0 - 10 
CP II - F 25 - 32 - 40 94 -90 - - 6 - 10 
CP III 25 - 32 - 40 65 -25 35 - 70 - 0 - 5 
CP IV 25 - 32 85 -55 15 - 40 15 - 40 0 - 5 
CP V - 100 - 95 - - 0 - 5 
 
Tabela 1.5 – Influência dos tipos de cimento nas argamassas e concretos (ABCP, 2002) 
 
 
Observações: Águas agressivas são águas que agridem quimicamente o concreto, atacando e 
desfazendo as ligações químicas conseguidas pelo cimento e, que podem ocasionar a ruína da 
estrutura (ex.: águas do mar, águas de esgotos domésticos, águas de dejetos ou resíduos 
industriais, etc.). A atuação das águas agressivas podem ocasionar microfissuração na 
estrutura proveniente da cristalização dos sais presentes na água que evapora, quando a 
estrutura está sujeita à inundação e posterior secagem, intermitentemente, conduzindo-se a 
uma destruição progressiva da estrutura de concreto.Em que pese a possibilidade de se ajustar, através de dosagens adequadas, os diversos 
tipos de cimento às mais diversas aplicações, a análise das suas características e propriedades, 
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bem como de sua influência sobre as argamassas e concretos já mostra que certos tipos são 
mais apropriados para determinados fins do que outros, conforme apresentado na Tabela 1.6. 
 
Tabela 1.6 – Recomendações para utilização dos tipos de cimento (ABCP, 2002) 
 
 
 
 
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 CP I: O primeiro cimento portland lançado no mercado brasileiro foi o conhecido CP, 
correspondendo atualmente ao CP I, um tipo de cimento portland comum sem quaisquer 
adições além do gesso (utilizado como retardador da pega). Ele acabou sendo 
considerado na maioria das aplicações usuais como termo de referência para comparação 
com as características e propriedades dos tipos de cimento posteriormente aparecidos. 
 
 CP II: Foi a partir do amplo domínio científico e tecnológico sobre o cimento portland 
comum que se pôde desenvolver outros tipos de cimento, com o objetivo inicial de 
atender a casos especiais. Com o tempo verificou-se que alguns desses cimentos, 
inicialmente imaginados como especiais, tinham desempenho equivalente ao do cimento 
portland comum original, atendendo plenamente às necessidades da maioria das 
aplicações usuais e apresentando, em muitos casos, inclusive, alguma vantagem 
adicional. A partir dos bons resultados dessas conquistas e a exemplo de países 
tecnologicamente mais avançados, como os da União Europeia, surgiu no mercado 
brasileiro em 1991 um novo tipo de cimento, o cimento portland composto. Atualmente 
os cimentos portland compostos são os mais encontrados no mercado, respondendo por 
aproximadamente 75% da produção industrial brasileira. 
 
 CP III e CP IV: As escórias granuladas de alto-forno apresentam propriedades 
hidráulicas latentes, isto é, da forma como são obtidas endurecem quando misturadas com 
água. Contudo, as reações de hidratação das escórias são tão lentas que limitariam sua 
aplicação prática se agentes ativadores, químicos e físicos, não acelerassem o processo de 
hidratação. A cal liberada durante a hidratação do clínquer é o principal ativador químico 
da escória quando esta é adicionada ao cimento, ao passo que a ativação física é 
conseguida pelo aumento da finura quando a escória é moída separada ou conjuntamente 
com o clínquer. Os materiais pozolânicos, ao contrário das escórias granuladas de alto-
forno, não reagem com a água da forma como são obtidos. Entretanto, quando finamente 
divididos, reagem com o hidróxido de cálcio em presença de água e na temperatura 
ambiente, dando origem a compostos com propriedades aglomerantes. Por essa razão, os 
materiais pozolânicos são utilizados conjuntamente com o clínquer, pois o hidróxido de 
cálcio é um produto normalmente resultante da hidratação deste. A adição de escória e 
materiais pozolânicos modifica a microestrutura do concreto, diminuindo a 
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permeabilidade, a difusibilidade iônica e a porosidade capilar, aumentando a estabilidade 
e a durabilidade do concreto. Tais fatores repercutem diretamente no comportamento do 
concreto, melhorando seu desempenho ante a ação de sulfatos e da reação álcali-
agregado. Outras propriedades são também alteradas, incluindo a diminuição do calor de 
hidratação, o aumento da resistência à compressão em idades avançadas, a melhor 
trabalhabilidade e outros. 
 
 CP V: O cimento portland de alta resistência inicial é na verdade um tipo particular 
deste, que tem a peculiaridade de atingir altas resistências já nos primeiros dias da 
aplicação (Figura 1.9). O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela 
utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer, bem 
como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com a água, ele adquira 
elevadas resistências, com maior velocidade. 
 
 
Figura 1.9 – Evolução média de resistência à compressão dos distintos tipos de cimento 
Portland (ABCP, 2002). 
 
 
 
 
 
 
 
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1.4.6 Cuidados com o cimento 
 
O cimento é comercializado em sacos de 50 kg, classe CP 32. Cada saco de cimento 
ocupa um volume de 35,3 litros, o que equivale a duas latas de óleo de 18 litros, 
aproximadamente. Cimento a granel ou das classes CP 25 e CP 40, somente por encomenda 
às cimenteiras. Os sacos de cimento, por serem de papel, não garantem uma 
impermeabilização eficiente, devendo ser armazenados por, no máximo, três meses, pois a 
umidade do ar, das paredes ou do solo é suficiente para promover a hidratação precoce do 
cimento (fenômeno conhecido como aventamento ou aeração), originando a formação de 
grumos que alteram as suas propriedades. No caso do cimento empedrar, recomenda-se 
peneirá-lo e restringir o seu uso a solicitações pouco intensas (contrapiso, por exemplo). 
Cuidados no empilhamento dos sacos (Figura 1.10): 
 Usar um estrado inferior, para evitar contato com a umidade do solo; 
 Não encostar os sacos em paredes, pois o desequilíbrio das pilhas pode causar acidentes; 
 Colocar, no máximo, dez sacos por pilha, para evitar a compactação do material. 
 
 
Figura 1.10 – Recomendações para o armazenamento adequado dos sacos de cimento (ABCP) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. AGREGADOS 
 
2.1 Introdução 
 
 A NBR 9935 (ABNT, 1987) define agregado como o material granular pétreo, sem 
forma ou volume definido, a maioria das vezes quimicamente inerte, obtido por fragmentação 
natural ou artificial, com dimensões e propriedades adequadas a serem empregados em obras 
de engenharia. Os agregados são produzidos a partir de britagem de maciços rochosos (pedra 
britada, pó de pedra) ou da exploração de ocorrências de material particulado natural (areia, 
seixo rolado ou pedregulho). 
A principal aplicação dos agregados é na fabricação de concretos e argamassas onde, 
em conjunto com um aglomerante e água, constituem uma rocha artificial, com diversas 
utilidades em engenharia de construção, cuja principal aplicação é compor os diversos 
elementos estruturais de concreto armado (lajes, vigas, pilares, sapatas, etc). Além do uso em 
concreto e argamassas, os agregados apresentam outras aplicações no campo da engenharia, 
tais como: base de estradas de rodagem, lastro de vias férreas, elemento filtrante, jateamento 
para pintura, paisagismo, etc. 
Segundo BAUER (1979), o estudo dos agregados deve ser considerado imprescindível 
em um curso de tecnologia do concreto, tendo em vista que de 70 a 80% do volume do 
concreto é constituído pelos agregados, bem como é o material menos homogêneo com que se 
lida na fabricação do concreto e das argamassas. 
A principal aplicação dos agregados, seja a areia ou a pedra, na fabricação do concreto 
é de natureza econômica, tendo em vista tratarem-se materiais de baixo custo unitário, inferior 
ao do cimento. No entanto, os agregados possibilitam que algumas outras propriedades da 
rocha artificial a ser formada apresentem melhor performance, tais como: redução da retração 
da pasta de cimento, aumento da resistência ao desgaste, melhor trabalhabilidade e aumentoda resistência ao fogo. 
 
2.2 Classificação tecnológica 
 
De acordo com o interesse, os agregados para uso em argamassa e concreto podem ser 
classificados quanto a sua origem, massa específica ou dimensões dos grãos. 
 
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2.2.1 Quanto à origem 
 
Os agregados podem ser classificados quanto à origem em: 
 Naturais: já são encontrados na natureza sob a forma definitiva de utilização e preparados 
para o uso sem outro beneficiamento que não sejam a lavagem (ex.: areia de rio, seixos 
rolados , cascalhos, pedregulhos, etc.); 
 Britados: submetidos ao processo de britagem para que possam ser usados como 
agregado para concreto (ex.: pedra britada, pedrisco, pedregulho britado, etc.); 
 Artificiais: derivadas de processos industriais (ex.: argila expandida, vermiculita 
expandida, etc.); 
 Reciclados: podem ser resíduos industriais granulares que tenham propriedades 
adequadas ao uso como agregado ou proveniente do beneficiamento de entulho de 
construção ou demolição selecionado para esta aplicação (ex.: escória de alto-forno, 
entulho de construção e demolição, etc.) 
 
Os agregados mais usados para fabricação de concreto e argamassa são as areias 
naturais quartzosas, principalmente a areia lavada proveniente de portos de areia (areais), e a 
pedra britada proveniente de pedreiras. O seixo rolado, a argila expandida e o pó de pedra 
(areia artificial) apresentam propriedades mecânicas que permitem sua utilização como 
agregados de concreto estrutural. No entanto, outros agregados citados não podem ser usados 
em função estrutural, dando porém, características especiais aos concretos e argamassas, 
como por exemplo, a vermiculita ou pérolas de isopor que conferem leveza e baixa 
condutibilidade térmica ao material. 
A areia pode originar-se de rios, de cavas (depósitos aluvionares em fundos de vales 
cobertos por capa de solo) ou de praias e dunas. As areias das praias não são usadas, em geral, 
para o preparo de concreto por causa de sua grande finura e teor de cloreto de sódio. O mesmo 
ocorre com as areias de dunas próximas do litoral. 
 
2.2.2 Quanto à sua gênese 
 
Para conhecer as características dos agregados naturais e britados que constituem mais 
de 90% do total dos agregados usados na produção do concreto, é importante entender suas 
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origens e propriedades. Devido ao processo de formação as rochas podem ser classificadas 
em: 
 Rochas ígneas: também chamadas de magmáticas são originadas pelo resfriamento e 
endurecimento do magma (ex.: basalto, granito, diabásio, etc.) 
 Rochas sedimentares: são as rochas estratificadas que se formam pela ação do vento ou 
da água, que atacam, como agentes de intemperismo, as demais rochas. Esses sedimentos 
podem ser aglutinados por cimentos naturais, pela ação biológica de determinados 
organismos vivos ou pela transformação destes sedimentos em rocha devido às condições 
de temperatura e pressão ao qual se acham envolvidos (ex.: arenito, calcário, gipsito, 
argilito, etc.) 
 Rochas metamórficas: as rochas metamórficas são aquelas que resultam da 
transformação, em estado solidificado, de outras rochas pré-existentes, em função da 
mudança das condições de temperatura e pressão do ambiente em que se encontram. São 
exemplos deste tipo de rocha o mármore, quartzito, gnaisse, ardósia, xisto, filito, etc. 
Considerando apenas a origem das rochas usadas como agregados, pode-se a princípio 
e de forma geral prever que comparativamente as rochas ígneas são aquelas com melhores 
condições como matéria prima devido à sua composição e estrutura, originando agregados 
densos e compactos, como os granitos e basaltos. As rochas metamórficas também mostram 
um bom potencial como agregados para concreto, como o gnaisse. Mas a textura orientada 
como, por exemplo, no xisto pode ser limitante seu uso. As rochas sedimentares apresentam 
menor aptidão na produção de agregados para concreto. Sua porosidade quase sempre alta, 
menor resistência mecânica e, em alguns casos, estrutura em forma de camadas dificultam seu 
desempenho na forma granular e são utilizados somente quando é baixo o nível de exigências 
técnicas. 
 
2.2.3 Quanto ao peso unitário 
 
Os agregados classificam-se em leves, normais ou pesados conforme seu peso unitário 
(γ) fique dentro dos seguintes limites: 
 Leves: γ < 1000 kgf/m3. São agregados geralmente utilizados em estruturas pré-moldadas 
devido à vantagem da leveza. Alguns de boa resistência mecânica como a argila 
expandida, enquanto outros primam pela caracterização de isolação térmica e acústica, 
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como a vermiculita, enquanto outros podem ser usados como material drenante ou de 
enchimento. 
 Normais: 1000 kgf/m3
 
< γ < 2000 kgf/m
3
. Por exemplo, areia ou brita granítica; 
 Pesados: γ > 2000 kgf/m3. Agregados pesados como a hematita, barita e magnetita, ou 
mesmo o aço, têm encontrado aplicações em concretos especiais destinados a isolar 
radiações como ondas de raios X em instalações hospitalares ou usinas nucleares, ou 
trabalhando como contrapesos em estruturas móveis de balanço (guindastes). 
 
2.2.4 Quanto à dimensão dos grãos 
 
Os agregados, quanto à dimensão dos grãos, são classificados em agregado graúdo e 
agregado miúdo (Figura 2.1), conforme determinado a seguir: 
 Agregado graúdo: é o agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha 
75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm. As britas e pedras 
enquadram nesta classificação. 
 Agregado miúdo: é aquele cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 
4,75 mm e ficam retidos na peneira de abertura de malha de 0,075 mm. As areias 
possuem grãos limitados por estas peneiras. 
 
 
Figura 2.1 – Classificação dos agregados quanto à dimensão das partículas 
 
2.3 Propriedades dos agregados 
 
As propriedades dos agregados são características que eles trazem consigo 
provenientes de sua própria constituição e origem, e que permitem indicá-los para serviços 
adequados. A elas associaremos os índices e parâmetros que são características numéricas 
que os indicarão para as mais variadas aplicações nas obras de engenharia. 
 
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2.3.1 Composição granulométrica 
 
Composição granulométrica é a distribuição das partículas dos materiais granulares 
entre várias dimensões, e é usualmente expressa em termos de porcentagens individuais ou 
acumuladas ou retidas em cada uma das peneiras da chamada série normal ou intermediária 
(Figura 2.2). A granulometria define a proporção relativa dos diferentes tamanhos de grãos 
que se encontram constituindo um todo. Para caracterizar um agregado é, então, necessário 
conhecer quais são as parcelas constituídas de grãos de cada diâmetro, expressas em função 
da massa total do agregado. 
 
 
Figura 2.2 - Conjunto de peneiras sucessivas com as seguintes aberturas discriminadas, que são 
estabelecidas na ABNT NBR 7211 
 
O procedimento operacional padrão aplicável no ensaio de determinação da 
granulometria dos agregados graúdos e miúdos utilizados na fabricação de concretos, é 
especificado pela NBR NM 248. 
 São também habitualmente utilizados como referência para avaliar a composição 
granulométrica a dimensão máxima característica e o módulo de finura. Segundo a ABNT 
NBR 7211, estes parâmetros podem ser definidos como:Materiais de Construção II 
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 Dimensão Máxima Característica (DMC): é a grandeza determinada a partir da 
distribuição granulométrica, que corresponde à abertura nominal, em milímetros, da 
malha da peneira da série normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma 
porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa. 
 
 Módulo de Finura (MF): corresponde à soma das porcentagens retidas acumuladas, em 
massa, de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. Quanto maior for 
o MF, mais graúdo é o agregado. 
A ABNT NBR 7211:2009 apresenta curvas de distribuição granulométrica 
correspondentes à zona utilizável e à zona ótima, que especifica limites granulométricos dos 
agregados para concretos convencionais. Essa limitação tem diversas razões. As mais 
importantes são a sua influência na trabalhabilidade e no custo do concreto. A Tabela 2.1 
apresenta os limites recomendados pela norma supracitada. 
 
Tabela 2.1 – Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo 
Peneira ABNT 
Porcentagem, em massa, retida acumulada 
Limites inferiores Limites Superiores 
Zona utilizável Zona ótima Zona ótima Zona utilizável 
9,5 mm 0 0 0 0 
6,3 mm 0 0 0 7 
4,75 mm 0 0 5 10 
2,4 mm 0 10 20 25 
1,2 mm 5 20 30 50 
0,6 mm 15 35 55 70 
0,3 mm 50 65 85 95 
0,15 mm 85 90 95 100 
Notas: valores de MF (módulo de finura) 
 módulo de finura na zona ótima: 2,20 a 2,90; 
 módulo de finura na zona utilizável inferior: 1,55 a 2,20; 
 módulo de finura na zona utilizável superior: 2,90 a 3,50. 
 
Em geral, as areias muito finas aumentam o consumo de água e cimento, 
influenciando o fator água/cimento, tornando assim antieconômica, enquanto as areias muito 
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grossas produzem misturas de concreto ásperas e não trabalháveis. As misturas de concreto 
econômicas e trabalháveis são as que contêm agregados sem excesso ou sem grande 
deficiência de qualquer tamanho de partícula. 
A Tabela 2.2 apresenta os limites granulométricos do agregado graúdo preconizados 
pela ABNT 7211 
 
Tabela 2.2 – Limites da composição granulométrica do agregado graúdo 
Peneiras 
Abertura (mm) 
Porcentagens, em massa, retida acumulada 
Zona granulométrica d/D 
4,75/12,5 9,5/25 19/31,5 25/50 37,5/75 
75 - - - - 0 - 5 
63 - - - - 5 - 30 
50 - - - 0 - 5 75 – 100 
37,5 - - - 5 – 30 90 – 100 
31,5 - - 0 – 5 75 – 100 95 – 100 
25 - 0 - 5 5 – 25
*
 87 – 100 - 
19 - 2 – 15
*
 65
*
– 95 95 – 100 - 
12,5 0 - 5 40
*
– 65
*
 92 – 100 - - 
9,5 2 – 15
*
 80
*
– 100 95 – 100 - - 
6,3 40
*
– 65
* 
92 – 100 - - - 
4,75 80
*
– 100 95 – 100 - - - 
2,4 95 – 100 - - - - 
Em que: 
 
 d = corresponde a menor dimensão do agregado, definida pela maior 
abertura da peneira em que fica retida a fração mais fina da distribuição 
granulométrica do agregado 
 
D = corresponde a maior dimensão do agregado, definida pela menor 
abertura de peneira que passe todas as frações do. 
 
d/D = Zona granulométrica correspondente à menor e à maior dimensões 
do agregado graúdo. 
 
Em cada zona granulométrica, deve ser aceita uma variação de, no 
máximo, cinco unidades percentuais em apenas um dos limites marcados 
com (*). Essa variação pode também estar distribuída em vários desses 
limites. 
 
Assim, uma distribuição granulométrica equilibrada produzirá misturas de concreto 
mais trabalháveis e econômicas, além de proporcionar uma estrutura mais fechada da massa 
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de concreto, o que diminui o volume de vazios e, por consequência, os espaços por onde 
podem penetrar os agentes agressivos ao concreto na forma de líquidos ou vapores. 
 
Quanto ao módulo de finura, os agregados miúdos podem ser classificados em areias 
grossas, médias e finas, o que determina a sua utilização, conforma a Tabela 2.3. 
 
Tabela 2.3 – Classificação das areias quanto ao módulo de finura (Ribeiro et al., 2017) 
Tipos 
Módulo de Finura 
(MF) 
Utilização 
Areia grossa MF > 3,3 Concreto e chapisco 
Areia média 2,4 ≤ MF ≤ 3,3 Concreto e emboço 
Areia fina MF < 2,4 Reboco 
 
Os agregados graúdos podem ser classificados comercialmente segundo faixas 
determinadas na série de peneiras normalizadas, conforme mostrado na Tabela 2.4. 
 
Tabela 2.4 – Classificação das britas quanto à dimensão dos grãos (Ribeiro et al., 2017) 
Classificação Peneiras Utilização 
Brita 0 4,8 a 9,5 mm 
Concreto convencional Brita 1 9,5 a 19,0 mm 
Brita 2 19,0 a 25,0 mm 
Brita 3 25,0 a 38,0 mm 
Concreto massa 
Brita 4 38,0 a 64,0 mm 
Pedra de mão Maior que 76 mm Fundação 
 
2.3.2 Forma dos grãos 
 
A forma dos grãos tem efeito importante no que se refere à compacidade e à 
trabalhabilidade. A influência da forma é mais acentuada nos agregados miúdos. Argamassas 
de revestimento, por exemplo, se preparadas com areia artificial, ficam tão rijas que não se 
podem espalhar com a colher, constituindo o que se chama de argamassas duras. 
Os agregados de origem eólica, como aqueles provenientes de algumas regiões do 
interior de São Paulo, caracterizam-se pela forma extremamente arredondada e textura 
superficial lisa e tem sido usados nos traços de concreto, proporcionando diminuição no 
consumo de água e induzindo ganho de trabalhabilidade em função de suas características. 
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São denominados angulosos quando apresentam arestas vivas e pontas (ex.: pedra britada) ou 
arredondados quando não apresentam arestas vivas, como os seixos, conforme mostrado na 
Figura 2.3. 
 
 
Figura 2.3 – Forma das partículas 
 
 Concretos preparados com agregados de britagem exigem mais água de amassamento do 
que os preparados com agregados naturais, sendo os grãos lamelares os mais prejudiciais 
(pois induzem uma aderência menor entre a pasta de cimento e a superfície do agregado, 
prejudicando a resistência mecânica do concreto). Apesar disso, concretos de agregados de 
britagem têm maiores resistências ao desgaste e à tração, devido a maior aderência dos grãos 
à argamassa. São conhecidos pela angulosidade de sua forma e pela aspereza de sua 
superfície. Assim, o uso desses agregados deve merecer sempre um estudo rigoroso para 
determinação do traço do concreto de modo a otimizar seu desempenho. 
 
2.3.3 Umidade e absorção 
 
Os agregados, em obras, são normalmente guardados ao ar livre. Eles trazem sempre 
consigo certa quantidade de água, menor em época de estiagem, porém, muito considerável 
em época de chuvas. Essa quantidade de água presente nos agregados é o seu teor de 
umidade (Equação 2.1). A umidade do agregado pode ser determinada por variados ensaios, 
destacando-se o método da estufa, speed test e o método da frigideira. 
 
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 100
)(



s
sh
M
MM
w (2.1) 
Onde: 
w = teor de umidade (%) 
Mh = massa de agregado úmido 
Ms = massa de agregado seco 
A água presente nos agregados e de amassamento possui muita influência na 
resistência mecânica e química das estruturas argamassa e concreto. Se faltar água, as reações 
químicas com o cimento não se completarão ou restará cimento anidro. Se em excesso, a 
evaporação posterior deixará vazios capilares na massa, por onde, futuramente, entrarãoelementos nocivos à estrutura, como água, gás carbônico, gases sulfurosos, que contribuirão 
para a destruição da peça. 
No estudo das características dos agregados, a absorção e a umidade superficial têm 
papel de destaque. A presença de poros internos nas partículas está relacionada com a massa 
especifica do agregado e, na verdade, as características desses poros são muito importantes no 
estudo das suas propriedades. A porosidade, a permeabilidade e a absorção dos agregados 
influenciam nas propriedades tais como a aderência entre o agregado e pasta de cimento 
hidratada, a resistência do concreto ao congelamento e degelo, bem como a sua estabilidade 
química e resistência à abrasão. Na figura 2.4, tem-se a representação esquemática da 
umidade da partícula de agregado: (a) condição ambiente ou seca ao ar; (b) condição saturada 
com superfície úmida; (c) condição saturada com superfície seca (SSS), e (d) condição 
completamente seca. 
Na condição (a) ambiente, uma amostra sempre absorve alguma quantidade de água, 
mantendo alguma umidade interna. Na condição (b) saturada quando todos os poros da 
amostra estão preenchidos, não absorve água do ambiente e ainda mantêm um filme de água 
em sua superfície. Na condição (c) saturada de superfície seca, todos os poros permeáveis 
estão preenchidos e não há um filme de água na superfície. A norma ABNT NM 52 
(Agregado miúdo – Determinação da massa específica e massa específica aparente) define 
que os agregados saturados de superfície seca são as partículas de agregado que culminaram 
suas possibilidades de absorver água e mantêm a superfície seca. Na condição (d) seca em 
estufa, toda a partícula de agregado está livre de água interna e externamente quando a 
partícula foi submetida a um aquecimento de 100 °C. 
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Figura 2.4 – Representação esquemática da umidade da partícula de agregado 
 
2.3.4 Substâncias nocivas aos agregados 
 
 São aquelas existentes nas areias ou britas que podem afetar alguma propriedade 
desejável no concreto fabricado com tal agregado. Os agregados devem apresentar teores 
reduzidos ou mesmo nulos das seguintes substâncias: 
 Material pulverulento: pó de argila (dimensão média inferior a 0,075 mm), que aumenta a 
necessidade de água, pela sua elevada área específica, e atrapalha a aderência entre o 
agregado e a pasta de cimento. Teor admissível: 3% a 5% em massa. Pode ser 
determinado pela NBR NM 46. 
 Torrões de argila: têm resistência desprezível, absorvem água, desagregam, e geram 
vazios. Podem ser detectados manualmente, por esmagamento. Teor máximo admissível: 
3,0% em massa. A norma NBR 7218:2010 apresenta a metodologia para a determinação 
do teor de argila e partículas friáveis. 
 Impurezas orgânicas: possuem acidez, que neutraliza a alcalinidade da água de 
amassamento e, por isso, prejudicam a hidratação do cimento. Máximo admissível: 1% 
em massa. A determinação pode ser feita pela NBR NM 49. 
 Cloreto de sódio: comum nas areias em contato com o mar; representa perigo para a 
armadura, que passa a sofrer o efeito do processo de corrosão. 
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2.3.5 Massa específica 
 
É a relação entre a massa de uma certa quantidade de agregado pelo seu volume real. 
Isto é, não incluem-se no volume, os vazios internos e os vazios entre os grãos. A massa 
específica do agregado graúdo pode ser determinada pela metodologia NBR NM 53. A NBR 
NM 52 é utilizada para a determinação da massa específica e massa específica aparente do 
agregado miúdo. 
 
2.3.6 Massa unitária 
 
É a relação entre a massa de uma certa quantidade de agregado pelo seu volume 
aparente. Isto é, incluem-se agora no volume, os vazios internos e os vazios entre os grãos. 
Este parâmetro é determinado conforme a Equação 2.2, segundo a NBR NM 45. 
 
 
V
MM Rar )(  (2.2) 
onde: 
ρ = massa unitária do agregado (kg/dm³) 
Mar = massa do recipiente mais o agregado (kg) 
MR = massa do recipiente vazio (kg) 
V = volume do recipiente (dm
3
) 
 
2.3.7 Inchamento 
 
Chama-se de inchamento o aumento do volume aparente do agregado miúdo quando 
úmido. Este aumento é produzido pela separação entre os grãos da areia devido à película de 
água que se forma em torno do grão provocando um afastamento entre as partículas. Assim, 
na realidade, num mesmo volume tem-se menos material. Nos agregados graúdos, os 
tamanhos dos vazios são muito maiores que a espessura da película de água, não ocorrendo o 
inchamento. Esse fenômeno deve ser levado em consideração na medida do volume da areia 
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para os traços de concreto em volume. O inchamento pode ser determinado pela Equação 2.3, 
conforme a NBR 6467. 
 
 100
)(



s
sh
V
VV
I (2.3) 
Onde: 
I = inchamento (%) 
Vh = volume de material úmido 
Vs = volume de material seco 
 
Umidade crítica é o teor de umidade a partir do qual o inchamento não progride. 
Geralmente, esse teor varia de 4% a 6%. Como se observa na Figura 2.5, o inchamento da 
areia pode superar a marca dos 30%, daí a sua importância, tanto no momento da compra do 
material, quanto na dosagem de argamassas e concretos, normalmente em volume. 
 
 
Figura 2.5 – Variação do volume da areia em relação ao teor de umidade do agregado 
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2.3.8 Resistência mecânica 
 
 Resistência mecânica à compressão: a resistência varia conforme o esforço de 
compressão se exerça paralela ou perpendicularmente ao veio da pedra. O ensaio se faz 
em corpos-de-prova cúbicos de 4 cm de lado. Sob o aspecto de resistência à compressão, 
estes materiais não apresentam qualquer restrição ao seu emprego no preparo de concreto 
normal, pois tem resistência muito superior às máximas dos concretos. 
 
 Resistência ao desgaste: a pasta de cimento e água não resiste ao desgaste . Quem confere 
esta propriedade aos concretos é o agregado. Ao desgaste superficial dos grãos de 
agregado quando sofrem “atrição”, dá-se o nome de abrasão. A resistência à abrasão 
mede, portanto, a capacidade que tem o agregado de não se alterar quando manuseado 
(carregamento, basculamento, estocagem). Em algumas aplicações do concreto, a 
resistência à abrasão é característica muito importante, como por exemplo em pistas de 
aeroportos, em vertedouros de barragens e em pistas rodoviárias, pois o concreto sofre 
grande atrição. A resistência à abrasão é determinada segundo a NBR 6465. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. ARGAMASSA COLANTE 
 
 É Material resultante da mistura de aglomerante, água e agregado miúdo, conforme 
mostrado na Figura 3.1. A norma técnica relacionada é a NBR 14081 (Argamassa colante 
industrializada para assentamento de placas cerâmicas). 
 
 
Figura 3.1 – Componentes básicos de uma argamassa 
 
Existem três tipos de Argamassas Colantes que recebem as siglas AC-I, AC-II e AC-
III. Todas elas são compostas por cimento, areia e aditivos. O que muda de uma para outra é 
o consumo de cimento e a quantidade de aditivos que promovem a aderência e a retenção de