Apostila Materiais_Parte I

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 Materiais de Construção Civil I 
 
 
 
Materiais de 
Construção 
Civil I 
 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
 
 
 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
Sumário 
1 – Introdução ................................................................................................ 7 
1.1 – Engenharia Civil e Ciência dos Materiais ............................................................ 7 
1.2 – Sobre essa apostila ............................................................................................. 12 
1.3 – Conhecimentos básicos e fundamentos ............................................................. 14 
2 – Agregados .............................................................................................. 19 
2.1 – Introdução .......................................................................................................... 19 
2.2 – Classificação ...................................................................................................... 20 
2.2.1 – Classificação por dimensões ................................................................................... 20 
2.2.2 – Classificação por natureza ou origem ..................................................................... 21 
2.2.3 – Classificação por distribuição da dimensão dos grãos ............................................ 26 
2.2.4 – Classificação por formato ........................................................................................ 27 
2.3 – Características .................................................................................................... 29 
2.3.1 – Tipos de propriedades ............................................................................................. 29 
2.3.2 – Amostragem ............................................................................................................ 31 
2.3.3 – Redução da amostragem .......................................................................................... 32 
2.4 – Ensaios ............................................................................................................... 34 
2.4.1 – Ensaios granulométricos ......................................................................................... 34 
2.4.2 – Ensaios de limpeza ou equivalente areia ................................................................. 36 
2.4.3 – Ensaios de relação massa – volume ........................................................................ 36 
2.4.4 – Ensaio de absorção .................................................................................................. 39 
2.4.5 – Ensaio de inchamento .............................................................................................. 40 
2.4.6 – Ensaio de abrasão .................................................................................................... 40 
2.4.7 – Ensaio de índice de forma ....................................................................................... 42 
2.4.8 – Ensaio de sanidade .................................................................................................. 42 
2.4.8 – Ensaio de adesividade ............................................................................................. 42 
2.4.9 – Ensaio de expansão ou reação álcali-agregado ....................................................... 44 
2.5 – Requisitos específicos ........................................................................................ 45 
2.5.1 – Agregados miúdos ................................................................................................... 45 
2.5.2 – Agregados graúdos .................................................................................................. 48 
2.6 – Produção de agregados ...................................................................................... 50 
3 – Cimento Portland ................................................................................... 52 
3.1 – Cimento Portland ............................................................................................... 52 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
3.1.1 – Definição ................................................................................................................. 52 
3.1.2 – Função ..................................................................................................................... 55 
3.2 - Classificação ....................................................................................................... 57 
3.2.1 – Formação do clínquer .............................................................................................. 58 
3.2.2 – CP I: Cimento Portland Comum ............................................................................. 59 
3.2.3 – CP II: Cimento Portland Composto......................................................................... 59 
3.2.4 – CP III e CP IV: Cimento Portland de Alto Forno e Cimento Portland Pozolânico . 61 
3.2.5 – CP V: Cimento Portland de Alta Resistência Inicial ............................................... 63 
3.2.6 – CP Branco: Cimento Portland Branco ..................................................................... 65 
3.3 – Propriedades e ensaios ....................................................................................... 66 
3.4 – Processo de produção ......................................................................................... 67 
3.4.1 – História .................................................................................................................... 67 
3.4.2 – Processo de produção .............................................................................................. 68 
4 – Cal ......................................................................................................... 71 
4.1 – Introdução .......................................................................................................... 71 
4.2 – Produção ............................................................................................................ 72 
4.2.1 – Reações de formação da cal .................................................................................... 73 
4.3 – Tipos de cal ........................................................................................................ 74 
4.3.1 – Cal virgem ............................................................................................................... 74 
4.3.2 – Cal hidratada ........................................................................................................... 75 
4.3.3 – Cal hidráulica .......................................................................................................... 75 
4.4 – Requisitos e critérios de qualidade .................................................................... 76 
4.4.1 – Finura ...................................................................................................................... 76 
4.4.2 – Retenção de água ..................................................................................................... 77 
4.4.3 – Rendimento ............................................................................................................. 77 
4.4.4 – Estabilidade ............................................................................................................. 77 
4.4.5 – Plasticidade.............................................................................................................. 78 
4.4.6 – Capacidade de incorporação de areia ...................................................................... 79 
4.5 – Aplicações .......................................................................................................... 79 
4.5.1 – Bloco sílico-calcário ................................................................................................79 
4.5.2 – Adição de cal ao concreto ....................................................................................... 80 
4.5.3 – Efeito de cal hidratada na hidratação do cimento Portland ..................................... 81 
4.5.4 – Tinta à base de cal ................................................................................................... 81 
5 – Gesso ..................................................................................................... 83 
5.1 – Introdução .......................................................................................................... 83 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
5.2 – Reações .............................................................................................................. 84 
5.2.1 – Hidratação ............................................................................................................... 85 
5.2.2 – Expansão do gesso .................................................................................................. 87 
5.3 – Produção do gesso ............................................................................................. 87 
5.4 – Matéria prima ..................................................................................................... 89 
5.4.1 – Sulfatos naturais ...................................................................................................... 90 
5.4.2 – Sulfatos de subprodutos industriais ......................................................................... 90 
5.4.2.1 – Subproduto da indústria de fertilizantes ........................................................................ 90 
5.4.2.2 – Subproduto da produção de ácido fluorídrico ............................................................... 90 
5.4.2.3 – Subproduto da purificação de gases .............................................................................. 91 
5.5 – Composição química do gesso ........................................................................... 91 
5.6 – Influência das impurezas.................................................................................... 91 
5.6.1 – Fosfogesso ............................................................................................................... 92 
5.7 – Propriedades físicas e mecânicas ....................................................................... 92 
5.7.1 – Especificações do gesso em pó ............................................................................... 92 
5.7.2 – Propriedades físicas do pó ....................................................................................... 93 
5.8 – Propriedades da pasta ......................................................................................... 93 
5.8.1 – Teor de água para consistência normal ................................................................... 93 
5.8.2 – Tempo de pega ........................................................................................................ 94 
5.8.3 – Resistência à compressão e dureza .......................................................................... 94 
5.8.4 – Microestrutura, porosidade e resistência mecânica ................................................. 95 
5.8.5 – Estabilidade dimensional ......................................................................................... 95 
5.8.6 – Aditivos retardadores de pega ................................................................................. 96 
5.9 – Aplicações .......................................................................................................... 97 
5.9.1 – Revestimento em pastas de gesso ..................................................................................... 97 
5.9.2 – Gesso acartonado ..................................................................................................... 99 
5.10 – Manifestações patológicas ............................................................................... 99 
Referências Bibliográficas ........................................................................ 101 
 
 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
 
 
1 – Introdução 
 
1.1 – Engenharia Civil e Ciência dos Materiais 
 
Para entendermos o que será abordado na disciplina de Materiais de Construção 
Civil, de início, vamos passar por alguns aspectos gerais. Primeiramente, o que é Cons-
trução Civil ou Engenharia Civil? A concepção generalista que existe de um Engenheiro 
Civil se confunde com a de um construtor que constrói casas, edifícios residenciais e 
comerciais. Porém, na realidade, sua área de atuação é muito mais abrangente e diversa. 
A Engenharia Civil trata de vários aspectos, dentre eles o setor de infraestrutura, a 
qual engloba a construção de edifícios residenciais e comerciais, estádios esportivos, 
praças, estradas, pontes, viadutos, barragens, canais, redes hidrossanitárias, e dentre 
outras construções que são realizadas por equipes de engenheiros civis e outros profis-
sionais de diversos ramos. 
Entretanto, a implementação dessas atividades requer muitos recursos e envolvem 
vários grupos de interesse. Além de quantidades enormes de materiais, exige a integra-
ção entre secretarias de governo, bancos e fundos de investimento, construtoras, emprei-
teiras, incorporadoras, escritórios jurídicos, escritórios comerciais e de gestão, escritó-
rios de cálculo estrutural, de arquitetura, de sistemas elétricos, hidráulicos, sanitários, 
laboratórios de estudos geológicos e reológicos, dentre outros. 
 
– LEITURA – 
Leia o guia sobre a cadeia de produção da construção civil e mercado 
de materiais da Fundação Getúlio Vargas e do ABRAMAT. Veja também o 
infográfico sobre a cadeia de produção: 
https://infografico-cadeia-da-construcao.fiesp.com.br/setor.aspx?codigo=49 
 
Na Figura 1.1, mostra-se a cadeia produtiva da construção civil. Os locais onde 
estão marcados de vermelho são setores dessa cadeia nos quais engenheiros da Univer-
sidade Federal do Ceará (UFC) são recorrentemente contratados para trabalhar, ou seja, 
são campos de atuação possíveis e acessíveis aos leitores desta apostila. 
 
https://infografico-cadeia-da-construcao.fiesp.com.br/setor.aspx?codigo=49
 
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 Materiais de Construção Civil I 
Figura 1.1: Esquema da cadeia da Construção Civil 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Em amarelo, destacam-se os campos de atuação mais comumente associados a um 
engenheiro civil, ou seja, o senso comum, na qual o engenheiro civil está explicitamente 
dentro da obra. Acontece que, ainda dentro desse primeiro quadro, há vários cargos e 
perfis profissionais que possam estar atrelados. Você pode ser um engenheiro de obra 
 
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que faz acompanhamento e planejamento de produção, coordenando equipes de operá-
rios, ou pode fazer controle tecnológico de materiais, focando nos procedimentos e ma-
teriais que possam garantir um bom desempenho da obra, ou gestão financeira, anali-
sando como é possível atender a aspectos de produção e de desempenho em concordân-
cia com a situação financeira da construtora, analisando os fluxos de caixa e integrando 
com as previsões de financiamento e de faturamento comercial. É comum também que 
um engenheiro ocupe todas essas funções ao mesmo tempo, além de outras. 
Esse setor, aqui chamado de “construção propriamente dita” ou “Execução”, co-
mo apresentado na Figura 1.2, é o que de fato altera a realidade para atender interesses. 
Contudo, o engenheiro civil não consegue atuar sozinho, ele necessita trabalhar em con-
junto com os outros profissionais para desempenhar essa tarefa. Cada setor da cadeia 
produtiva tem sua importância e a integração entre eles pode ser uma grande solução 
para economias em escala, gerando benefícios relevantespara a sociedade. 
 
Figura 1.2: Operários em obra 
 
Fonte: Construct App (2017) 
 
Assim, percebe-se que existe um amplo mercado de atuação para o engenheiro ci-
vil e muitas áreas que esse profissional pode se aprofundar e se desenvolver. Além do 
que está nessa figura, existem ainda outras áreas para se atuar como engenheiro civil, 
como consultorias de engenharia, pesquisas acadêmicas, magistério etc. Além disso, 
existem engenheiros civis que atuam diretamente na Indústria de Materiais mostrada, 
fabricando artefatos em cerâmica, porcelanato, vidro, madeira etc. 
Esse ramo está principalmente ligado ao campo da Ciência dos Materiais, mas se-
rá estudado de forma mais aprofundada nesta disciplina de “Materiais de Construção 
Civil”. Caso você se interesse por ser um engenheiro civil e atuar nessa área, serão ne-
cessários outros estudos, em nível de pós-graduação, para adquirir conhecimento mais 
específico. 
E o que é Ciência dos Materiais? A Ciência dos Materiais é o campo da ciência 
que estuda as relações que existem entre a estrutura de um material e suas propriedades 
mecânicas, elétricas, magnéticas, químicas e outras. Um conceito básico para o estudo 
de qualquer material é o conceito de microestrutura, definida como o arranjo básico dos 
núcleos e elétrons do material e dos defeitos existentes em escala atômica. A microes-
 
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trutura afeta profundamente as propriedades de um material e, consequentemente, sua 
aplicabilidade em situações práticas. O estudo da correlação entre a microestrutura e as 
propriedades macroscópicas dos materiais constitui o objetivo básico da Ciência dos 
Materiais. 
Contudo, antes de iniciarmos de fato o estudo dos materiais, necessitamos defini-
los e caracterizá-los. Tecnicamente, estes possuem três classes principais independentes 
e uma composta, como apresentado na Figura 1.3, denominadas, respectivamente: po-
límeros, cerâmicas, metais e compósitos. 
 
Figura 1.3: Classificação dos materiais 
 
Fonte: UFRGS 
 
Já na Engenharia Civil, por exemplo, temos os seguintes tópicos: 
a) Qual é a relação da resistência de um concreto com a quantidade de cimento Portland 
que lhe é misturado? 
b) Qual é a relação entre a durabilidade de uma estrutura de concreto exposta à “mare-
sia” e o tipo de cimento usado? 
c) Qual é a relação entre a aderência de uma placa de revestimento e a porosidade da 
mesma? E em relação a porosidade do substrato? 
d) Qual é a relação entre a vida útil de uma pintura e o ambiente a qual está exposto? 
e) Qual a relação entre a vida útil de uma rodovia de asfalto e a forma da brita que lhe é 
misturada? 
A ciência dos materiais é necessária para todo tipo de engenheiro e sempre estará 
no intermédio entre a indústria e a construção. O mercado construção faz demandas e a 
indústria disponibiliza suas ofertas. 
Se um engenheiro, por exemplo, pretende construir um edifício onde há disponibi-
lidade de água, porém não há vizinhança na proximidade, ele pode optar por construir 
uma estrutura de concreto moldado in loco, que necessita de muita água no local da o-
bra, e realizar fundações de percussão de estaca, que faz muito barulho e provocam mui-
tas oscilações no terreno. Se, por exemplo, tem-se uma situação de escassez de água, 
falta de tempo, porém com bastantes recursos financeiros, ele pode optar por sistemas 
construtivos de estrutura em aço, como a Torre Eiffel ilustrada na Figura 1.4. Contudo, 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
se houver um número grande de indústrias na proximidade, um ambiente de alta agres-
sividade, talvez seja mais recomendado utilizar concretos especiais pré-fabricados. Es-
sas são algumas das demandas que o engenheiro fará para poder atender aos interesses 
dos seus clientes e da sociedade dentro das condições em que se está realizando aquele 
empreendimento. 
 
Figura 1.4: Torre Eiffel 
 
Fonte: Veja (2017) 
 
A indústria, em conjunto com universidades, sociedade acadêmica e institutos de 
pesquisa, tratará de ofertar soluções para essas demandas. Por exemplo, se existe uma 
cidade no mundo em que se quer construir um prédio de concreto com mais de 100 an-
dares, seria possível sua execução? A resposta é sim, sendo necessário desenvolver um 
concreto que seja bombeável, bastante fluído, mas que não tenha sua resistência com-
prometida. 
Por exemplo, deve-se construir um porto, mas sabe-se que, em ambiente marinho, 
estruturas de aço corroem e estruturas de concreto armado também ficam vulneráveis 
nessas situações. O que fazer? Devem-se desenvolver, nesses materiais ou em novos 
materiais, propriedades que resistam a essa situação sem prejudicar o desempenho do 
sistema construtivo. Atualmente, são colocados aditivos no concreto com propriedades 
impermeabilizantes e que atuem como anticorrosivos, como sílica ou escórias de metais. 
Se as estradas do Ceará estão se deteriorando rapidamente sob o escaldante sol 
das latitudes baixas, como na Figura 1.5, devemos estudar as propriedades do asfalto 
para torná-lo mais durável, sem que ele se torne mais caro ou passe a apresentar outros 
problemas ou, ainda, sugerir outros materiais ou compósitos que possam lhe substituir. 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1.5: Trecho esburacado da CE-386, entre Farias Brito e Crato 
 
Fonte: Diário do Nordeste (2019) 
 
A partir do resultado dessas pesquisas, desenvolvem-se produtos e técnicas que 
serão ofertadas para a sociedade. Então, para esta disciplina, a importância da ciência 
dos materiais estará no conhecimento das propriedades destes e de suas especificações 
técnicas, enquanto engenheiro que irá executar ou projetar a construção, a fim de aplicá-
los de forma segura, favorável e durável, de acordo com o ambiente e a situação a qual 
o material estará exposto. Enquanto engenheiro, que desenvolve ou estuda um material, 
deverá estar ciente dos objetivos de sua pesquisa e entender os fenômenos microscópi-
cos e macroscópicos, químicos e mecânicos que interferem no seu desempenho, de for-
ma a proporcionar uma solução para uma necessidade real da sociedade ou sugerir uma 
alteração ou melhoria em um sistema que esse material faça parte. 
 
– MOTIVAÇÃO – 
Essa apostila preza por incentivar que, durante a faculdade e, se possível, 
durante a vida profissional, os alunos desse curso experienciem e se empenhem 
nessas duas vertentes, favorecendo a integração multidisciplinar e o desenvolvi-
mento do ambiente tecnológico do Brasil. Participe de uma pesquisa! Procure um 
orientador! Escreva um artigo! Faça uma experiência em laboratório! Participe de 
um estágio! Boa sorte! Estamos juntos! 
 
Esta é uma apostila feita por alunos da Universidade Federal do Ceará 
para alunos da Universidade Federal do Ceará! 
 
 
1.2 – Sobre essa apostila 
 
Essa apostila tem o interesse em introduzir a Ciência dos Materiais dentro da En-
genharia Civil da UFC, sendo pensada de acordo com a estrutura curricular vigente 
 
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(2020), na qual Materiais de Construção Civil aparece como a primeira disciplina fora 
do ciclo básico das engenharias, tornando-se o primeiro contato profissional do aluno 
dentro do curso. Com o conteúdo dessa apostila e das aulas, o aluno deve se sentir capaz 
de: 
a) Reconhecer os diversos materiais em situações típicas de uso. Reconhecer, por e-
xemplo, que uma estrutura foi feita em aço ou concreto e as diferenças entre cerâmi-
ca vermelha, porcelanato e granito; 
b) Avaliar seu desempenho e estado, por meio da leitura de laudos de ensaios laborato-
riais. Avaliar, por exemplo, se uma determinada argamassa está apropriada para apli-
cação de determinado revestimento. Se a resistência do concreto está adequada con-
forme exigida por projeto; 
c) Criticar a forma que está sendousado certo material, apontando se está sendo usado 
de forma segura, racional e duradoura. Criticar, por exemplo, o uso de madeira não 
tratada em situações de exposição a altas variações de umidade. O uso de revesti-
mento cerâmico próximo a centros comerciais, já que uma possível queda de reves-
timento pode gerar graves danos materiais e humanos; 
d) Contextualizar o uso do material dentro da localidade e da cultura em questão, como 
anotar as variações de materiais construtivos em cada região brasileira ou a ascensão 
do uso do concreto armado no Brasil durante o século XX. Notar que, dependendo da 
localidade, optar por construir uma rodovia em asfalto pode ir contra valores históri-
cos e interesses populacionais. 
Desde que se empenhe com afinco, estudando, participando, sendo ajudado e aju-
dando os colegas, participando das monitorias e procurando materiais complementares, 
o aluno terá êxito na ampliação dos seus conhecimentos. Para isso, dentro de cada capí-
tulo, serão tratados sempre dos seguintes tópicos: 
a) Conceituar e definir: falaremos o que é o material, conforme definido em dicionário, 
normas e livros conceituados; 
b) Identificar a função: veremos quais os objetivos de uso do material, assim como as 
situações recorrentes em que ele é empregado; 
c) Então, também serão abordados alguns aspectos sociológicos, históricos, ambientais, 
financeiros e mercadológicos de cada material, a fim de ampliar sua conceituação 
dentro de uma visão global e integrativa. Caberão aqui também algumas discussões 
no intuito de fomentar um posicionamento crítico e reflexivo no aluno; 
d) Classificar: veremos quais são as formas de agrupar os materiais conforme suas pro-
priedades e aplicações, formando classes. Taxonomia; 
e) Caracterizar: veremos quais as propriedades de cada material e como elas são ensai-
adas, com alguns espaços para discussões críticas que relacionam essas propriedades 
com suas aplicações; 
f) Requisitos Específicos: aprofundaremos, sempre que forem cabíveis dentro das nor-
mas e da literatura para avaliar quais são os requisitos específicos para uso daquele 
material e em quais situações ele não deve ser recebido ou utilizado; 
g) Processo produtivo: conheceremos como se dá a industrialização desse material. 
 
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Desde o momento de sua extração, na natureza, até o produto pronto e entregue den-
tro da obra. 
 
1.3 – Conhecimentos básicos e fundamentos 
 
Para entendermos a ciência dos materiais, é importante que já se tenham conheci-
mentos básicos e gerais sobre o conteúdo abordado, para que, a partir desses aspectos 
fundamentais, se possam desenvolver outras linhas de pensamento. 
Seria difícil ensinar álgebra a alguém que não tem noções de soma e multiplica-
ção. Seria difícil ensinar sintaxe a alguém que não conhece, no dia a dia, a estrutura de 
uma língua. Recorrentemente, uma das dificuldades encontradas no aluno de materiais 
de construção civil é a falta de vivência dentro do ambiente construtivo, o que faz com 
que ele não consiga visualizar o que está sendo falado dentro de sala de aula. 
É perceptível que um percentual considerável dos alunos desse curso não passou 
por qualquer vivência dentro da construção civil antes de entrar no ensino superior. 
Controversamente, isso parece ocorrer por existir um incentivo a prestação do vestibular 
de engenharia civil, mas não a vivência dentro construção anterior ao ensino superior, 
como aprendizes ou dentro de cursos introdutórios e técnicos, o que acaba fazendo do 
ensino superior também um ensino básico, uma espécie de “alfabetização” no assunto. 
Ao se tratar de um material, é necessário que se tenha, dentro da sua imaginação, 
um pequeno repertório de onde esse material foi visto e usado, assim será possível for-
mular pensamentos sobre ele. Se quando o professor falar “concreto armado”, vir um 
grande vazio na sua mente, uma tela em branco, possivelmente não será possível desen-
volver nenhum raciocínio posterior sobre o tema. 
Para ajudar, traremos alguns esquemas para entendermos quais os objetivos da 
construção e alguns dos sistemas usados atualmente. 
O homem necessita de estruturas para se proteger das condições naturais e de a-
nimais, onde ele poderá se abrigar; estocar alimentos e recursos, como água e madeira; 
guardar ferramentas; interagir socialmente; expressar sua religiosidade; facilitar o trans-
porte de pessoas e materiais; canalizar recursos e outras atribuições. 
Primeiramente, concebe-se o conceito de Vedação, que é a separação de um am-
biente de outro por meio de paredes e coberturas. Assim, quem estiver do lado de den-
tro, poderá estar seguro de intempéries e perigos do lado de fora, além de ouvir menos 
ruídos. Para que a vedação e os demais sistemas que virão não colapsem, é necessário se 
pensar em um Sistema Estrutural, que compreende o conjunto de elementos estruturais, 
comumente formada por pilares, vigas e lajes, como na Figura 1.6, interligados entre si, 
com a função de garantir a estabilidade estrutural, sendo capazes de absorver e transmi-
tir os esforços solicitantes. 
 
 
 
 
 
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Figura 1.6: Projeto estrutural 3D 
 
Fonte: Adaptado de Leve Engenharia (2019) 
 
Existe ainda, a possibilidade de o solo ceder. O peso da estrutura sobre o solo po-
de fazer com que ele falhe e afunde, processo conhecido como recalque, o que pode 
causar enormes danos às estruturas e aos demais sistemas. Uma solução é a construção 
de fundações que, normalmente, recebem o peso dos pilares e o distribuem pelo solo. 
Para poder comunicar o lado de fora com o lado de dentro de um ambiente veda-
do, existem as esquadrias, tais como portas e janelas, permitindo a entrada seletiva de 
pessoas, objetos, iluminação e ventilação necessária para conforto térmico, higiene e 
saúde. 
Depois, por motivos de higiene, históricos, culturais e estéticos, têm-se a pavi-
mentação e o revestimento. O piso pode ser uma camada de pedras achatadas travadas 
entre si por areia ou então ligadas por algum tipo de argamassa. Já o revestimento das 
paredes pode se dar da mesma forma ou com alguma substância pigmentada, como as 
tintas. 
A conexão entre as diversas estruturas edificadas deve ser facilitada pela constru-
ção de estradas, que darão forma às linhas de comunicação entre estruturas e permitirão 
o tráfego de diferentes modos de transporte. As estradas possuem um grande papel na 
formação dos centros urbanos, sendo influenciada pelas estruturas já existentes e impac-
tando fortemente na criação de novas estruturas. 
Conforme o crescimento da população e das demandas, pode se tornar necessário 
captar e reservar recursos naturais, como água, a fim de que não haja falta desse insumo 
em períodos secos ou nos momentos em que a demanda é maior do que a oferta natural. 
Então, alguns ambientes podem ser atrelados às edificações, como banheiros, co-
zinhas, áreas de lavar roupas, varandas e outros. Esses outros cômodos incorporados às 
edificações foram se desenvolvendo e tomando proporções que necessitam de um fun-
 
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cionamento mais complexo, por isso, desenvolve-se o sistema de suporte a esses cômo-
dos. 
Os sistemas hidráulicos abastecem pias, chuveiros, torneiras e aparelhos sanitá-
rios. Os sistemas sanitários recolhem os efluentes e realizam o devido encaminhamento 
para tratamento, sendo necessário realizar um encaminhamento diferente às águas dos 
banheiros, contaminadas organicamente, às águas da cozinha, contaminadas com ali-
mentos e gorduras, e as águas de lavagem de roupas, contaminadas com sabão. Na Figu-
ra 1.7, observa-se um projeto hidrossanitário 3D com as instalações hidráulicas em azul 
e as instalações sanitárias com coloração violeta. 
 
Figura 1.7: Projeto hidrossanitário 3D 
 
Fonte: Viel,Haefliger e Haefliger 
 
Os sistemas de instalações elétricas distribuem eletricidade ao longo do edifício 
para diversos equipamentos que necessitam desse tipo de energia para funcionarem, 
como luminárias, geladeiras, computadores e dentre outros exemplos, tal como exempli-
ficado na Figura 1.8. Em alguns casos, esses sistemas compreendem as instalações de 
telecomunicações, como cabos de internet, TV e telefone, e de proteção contra descar-
gas atmosféricas, como os para-raios. 
 
 
 
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Figura 1.8: Projeto de instalações elétricas 3D 
 
Fonte: Bonatti Engenharia Elétrica (2021) 
 
Esse é um breve resumo de quais são os sistemas mais usuais da construção e seus 
objetivos em uma tentativa de compreender a construção como um todo. Para entender 
melhor a dinâmica do uso dos materiais, é interessante também ter conhecimento do 
processo de construção de uma edificação. Nesse caso, será descrito a construção de 
edifício residencial por interesse de uma incorporadora no próximo quadro, onde os 
apartamentos serão vendidos após a construção. Esse processo normalmente influencia 
na escolha dos materiais, já que os objetivos construtivos são estabelecidos tendo em 
vista os interesses de seus incorporadores. 
 
– ESTUDOS E CONCEPÇÃO DO PROJETO – 
Nessa fase, existe apenas a intenção de construir, em que o interessado na 
construção, a incorporadora (grupo comercial, indústria, associação, etc.) irá se reu-
nir com arquitetos, sócios, investidores e bancos para transformar essa ideia em um 
projeto. Por meio de desenhos, textos e tabelas será expressa a aparência, a forma e a 
disposição dos cômodos, bem como quantitativos dos materiais. Além disso, tam-
bém será estimado o período de construção e seu custo, a fim de negociar condições 
de financiamento e estabelecer interesses de retorno financeiro. 
A partir do que foi acertado nessa fase, chamada de concepção, anteprojeto 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
ou projeto base, serão iniciados os projetos complementares, estrutural e de instala-
ções prediais, a emissão das licenças ambientais e o envio dos projetos para a apro-
vação por parte dos órgãos competentes, como a prefeitura municipal. 
Embora não haja nenhuma movimentação física no terreno da obra, nessa fa-
se se analisa todos os aspectos da construção cuidadosamente, com o intuito de re-
duzir problemas na execução e no funcionamento futuro do empreendimento. Nesse 
momento, os interesses do incorporador, em conciliação com recursos financeiros, 
ambientais, sociais e de tempo irão selecionar os sistemas e os materiais que irão 
compor a obra. 
Por exemplo, o incorporador pode optar por uma construção em concreto ar-
mado, caso queira construir um edifício de pequenos cômodos. Contudo, caso deseje 
ambientes amplos sem a presença de vários pilares, aconselha-se o uso de concreto 
protendido. Caso seja necessária grande agilidade, pode-se optar pelo uso de concre-
to pré-moldado ou então estruturas de aço. Caso seja interessante construir uma 
estrutura mais leve e com mais possibilidades de alterações futuras, usa-se o aço. Por 
diversos fatores, pode-se utilizar também a madeira para estruturas. 
O incorporador pode optar por usar sistemas de revestimentos cerâmicos com 
argamassa colante ou então com fachada ventilada. A escolha de uma opção em 
relação à outra pode influenciar bastante na capacidade de manutenção da fachada e 
no conforto térmico. Ou pode optar por concreto aparente que necessitará de trata-
mentos específicos. Além disso, a depender da quantidade de água que será drenada 
por dia por sistemas de água, pode-se optar por um sistema hidráulico em alumínio 
com grelhas especiais ou em PVC. 
 
 
 
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 Materiais de Construção Civil I 
 
 
2 – Agregados 
 
 
2.1 – Introdução 
 
– DEFINIÇÃO – 
Agregados são materiais granulares, geralmente inertes, com tamanhos e caracte-
rísticas adequadas para suas finalidades, como a pedra brita utilizada na preparação de 
estruturas em concreto armado. Além desse conceito, pode-se utilizar a seguinte defini-
ção: 
Os agregados devem ser compostos por grãos de minerais duros, 
compactos, estáveis, duráveis e limpos, e não devem conter 
substâncias de natureza e em quantidade que possam afetar a hi-
dratação e o endurecimento do cimento, a proteção da armadura 
contra a corrosão, a durabilidade ou, quando for requerido, o as-
pecto visual externo do concreto. 
(ABNT NBR 7211, 2009, p. 4) 
 
A definição acima é bastante abrangente, possibilitando que uma gama de materi-
ais possa ser classificada como agregados. Para restringir esse escopo, delimitam-se 
requisitos gerais, bem como requisitos de caráter comercial, mercadológico ou de regu-
lamentação, segundo a normatização descrita abaixo: 
Os agregados devem ser fornecidos ao consumidor em lotes cujas unidades 
parciais de transporte devem ser individualizadas, mediante uma guia de re-
messa na qual constem pelo menos os seguintes dados: 
a) nome do produto; 
b) proveniência do material; 
c) identificação da classificação granulométrica de acordo com o indicado 
em 5.1 e 6.1; 
d) massa do material ou seu volume aparente; 
e) data do fornecimento. 
(ABNT NBR 7211, 2009, p. 4-5) 
E quais as funções desses agregados? Os agregados transmitem as tensões aplica-
das ao concreto e à argamassa, conferindo resistência mecânica, ao desgaste e ao intem-
perismo. Também é função dos agregados reduzir as variações volumétricas e o custo 
do concreto e da argamassa. Os agregados naturais que mais serão abordados neste capí-
tulo serão a areia natural e a pedra britada, apesar de não serem os únicos, citando-se 
como exemplos os pedregulhos, os seixos e os cascalhos. 
As areias normalmente são extraídas dos leitos dos rios ou de depósitos naturais, 
enquanto a brita, ou pedra britada, é obtida pela fragmentação artificial de rochas. As 
propriedades físicas e químicas desses agregados, que estão ligadas a fatores geológicos 
e de processamento industrial, irão definir, fundamentalmente, as propriedades do com-
pósito que virão a formar. Cabe salientar que compósito é um material formado por dois 
ou mais materiais compatíveis quimicamente que complementam as propriedades me-
cânicas dos seus constituintes, como o concreto e a argamassa. O módulo de deforma-
ção da argamassa, o índice de vazios e a massa unitária, por exemplo, dependem dire-
 
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tamente do coeficiente de uniformidade da areia que a constitui. Assim, os agregados 
atuam no preenchimento de volume e na alteração de propriedades específicas de con-
cretos e argamassas. 
Em relação ao uso de pedra britada, em entrevista a Santos (2012), Cláudio Sbri-
ghi, diretor do Ibracon (Instituto Brasileiro do Concreto), afirmou que: “Tratando-se de 
uma estrutura de concreto para uma casa, a influência mineralógica da brita é relativa-
mente pequena”. Mas se a construção envolver edifícios, pavimento de concreto, obras 
de infraestrutura ou pré-moldados, o agregado certo otimiza o empreendimento”. Em 
concordância com essa afirmação, um artigo da revista Matéria da Universidade Federal 
do Rio de Janeiro (UFRJ) concluiu que as dimensões, o teor de agregado e a natureza 
mineralógica deste influenciam o módulo de elasticidade do concreto de alta resistência. 
 
2.2 – Classificação 
 
2.2.1 – Classificação por dimensões 
 
Segundo a ABNT NBR 7211:2009, agregados miúdos são grãos que passam pela 
peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de 
malha de 150 µm; e os agregados graúdos são grãos que passam pela peneira com aber-
tura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm. 
As especificações de aberturas de malhas podem ser consultadas na Tabela 2.1. 
 
Tabela 2.1: Conjunto de peneirassegundo ABNT e ASTM 
Série 
normal 
Série 
Intermediária 
ASTM 
 
Série 
normal 
Série 
Intermediária 
ASTM 
75 mm - 3" 9,5 mm - 3/8" 
- 63 mm 2 1/2" - 6,3 mm 1/4" 
- 50 mm 2" 4,75 mm - 4 
37,5 mm - - 2,36 mm - 8 
- 31,5 mm 1 1/2" 1,18 mm - 16 
- 25 mm 1" 600 μm - 30 
19 mm - 3/4" 300 μm - 50 
- 12,5 mm 1/2" 150 μm - 100 
Fonte: Autores (2020) 
 
Além da norma acima especificada, ainda há mais uma categoria de tamanho de 
agregado. Existem também os agregados denominados de fíler, material com 65% das 
partículas menor que 75 μm, sendo utilizados como material de preenchimento de vazi-
os. O principal objetivo ao peneirar o agregado, dentro da construção civil, não é so-
mente classificá-lo como agregado graúdo ou miúdo, mas sim descobrir como a dimen-
são dos grãos, em análise, se distribui em relação à massa. Essa análise resulta em um 
gráfico chamado de Curva Granulométrica, como na Figura 2.1. 
 
 
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Figura 2.1: Exemplo de curva granulométrica 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Percebe-se que essa distribuição, na Figura 2.1, não é de agregado miúdo nem de 
agregado graúdo, mas sim, possivelmente de uma mistura dos dois, já que temos mate-
rial retido em praticamente todas as peneiras. Além da ordem da dimensão das partícu-
las, a ABNT traz dois parâmetros quantitativos que ajudam a analisar a forma que ocor-
re a distribuição granulométrica, descritos abaixo: 
a) Dimensão máxima característica (DMC): grandeza correspondente à abertura nomi-
nal (em mm) da malha da peneira da série normal ou intermediária na qual apresenta 
um percentual retido acumulado igual ou inferior a 5% em massa; 
b) Módulo de finura (MF): somatório dos percentuais retidos acumulados em massa nas 
peneiras da série normal dividido por 100. 
 
2.2.2 – Classificação por natureza ou origem 
 
Conforme a natureza, os agregados podem ser divididos em naturais, artificiais ou 
reciclados. Os agregados naturais são aqueles que podem ser utilizados na forma em que 
se encontram na natureza, sem alteração das características físico-químicas, ou seja, sem 
processamento industrial, sendo provenientes de três fontes: rochas ígneas, rochas se-
dimentares e rochas metamórficas. 
As rochas ígneas são formadas pelo resfriamento do magma, sendo também cha-
madas de rochas magmáticas ou eruptivas. As principais famílias de minerais que com-
põem essas rochas são feldspato e quartzo. No Brasil, para fins de construção civil, pra-
ticamente só o basalto e o granito, apresentados na Figura 2.2, são utilizados, sendo os 
principais constituintes das britas. No mundo, em escala reduzida, o púmice e o diabásio 
também são utilizados na construção civil, principalmente na parte de rodovias e ferro-
vias. No setor de revestimentos, o granito é bastante utilizado para revestimento de pi-
sos e de paredes, e também como itens decorativos, como bancadas, balcões, mesas, etc. 
Normalmente, possuem maior resistência mecânica, à abrasão e à compressão, e maior 
dureza. 
 
0% 
20% 
40% 
60% 
80% 
100% 
0,001 0,01 0,1 1 10 100 
Diâmetro das partículas (mm) 
 
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Figura 2.2: Rochas magmáticas 
(a) Basalto (b) Granito 
 
 Fonte: Caminho dos Cristais (2014) Fonte: Adaptado de Wikipédia (2020) 
 
As rochas sedimentares são formadas por intemperismo e erosão de outras rochas, 
precipitação de substâncias em solução ou deposição de material biológico. As rochas 
formadas por intemperismo e erosão são chamadas de clásticas ou detríticas, as rochas 
compostas por precipitação de substâncias em solução são denominadas como quimio-
gênicas, e as rochas formadas por deposição de material biológico são chamadas de bio-
gênicas. As rochas sedimentares clásticas ainda podem ser subdividas em não consoli-
dadas, aquelas em que os detritos não estão ligados entre si, e consolidadas, aquelas em 
que os detritos estão ligados por um aglomerante. Normalmente, possuem menor resis-
tência mecânica, à abrasão e à compressão, e menor dureza. Na Figura 2.3, mostra-se o 
arenito e a gipsita que pode originar o gesso. Além desses, os principais tipos de rochas 
sedimentares utilizados na construção são: 
a) clásticas não consolidadas: areias, argilas e siltes; 
b) clástica consolidadas: arenito; 
c) quimiogênicas: calcário, gesso e dolomita; 
d) biogênicas: calcita e carvão. 
 
Figura 2.3: Rochas sedimentares 
 (a) Arenito (b) Gipsita (gesso) 
 
 Fonte: Unipampa (2016) Fonte: Unipampa (2017) 
 
É importante salientar que a areia natural, uma rocha sedimentar clástica não con-
solidada, também é extremamente importante no setor construtivo, essencialmente usa-
da como agregado na fabricação de argamassas e concretos, conforme já havia sido des-
crito neste capítulo. Além disso, é a principal matéria-prima na fabricação de vidros, 
 
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apesar de não ser classificada como um agregado para esse uso. As argilas são utiliza-
das, principalmente, para produção de cerâmicas e porcelanatos. Atualmente, no Brasil, 
grande parte das construções usa tijolo cerâmico para realizar a vedação dos ambientes, 
telha cerâmica para construir a coberta do edifício e placas cerâmicas para revestir pare-
des e pisos. 
Por sua vez, o calcário é fundamental na produção de cimento e cal, na fundição 
metalúrgica e na fabricação do vidro. Em alguns lugares do Brasil, rochas calcárias 
também são usadas para produção de britas, mas seu desempenho é reduzido em relação 
às britas de outros tipos de rocha. A dolomita é utilizada na fabricação de material refra-
tário, como o vidro do tipo float, mais utilizado mundialmente. O gesso é utilizado para 
confeccionar blocos e chapas pré-moldadas, que podem ser utilizadas para construir 
paredes ou forros, assim como também pode ser usado como argamassa para assentar e 
revestir esses elementos. 
As rochas metamórficas são formadas por transformações químicas e físicas de 
outra rocha original, chamada de protólito, devido à elevação da temperatura e da pres-
são e à atuação de fluidos dentro da crosta terrestre. O protólito pode ser uma rocha íg-
nea, sedimentar ou outra rocha metamórfica. Em geral, apresentam intermediária resis-
tência mecânica, à abrasão e à compressão, e menor dureza. 
As principais rochas metamórficas utilizadas na construção civil são: mármore, 
quartizito, gnaisse, xisto e ardósia, sendo algumas ilustradas na Figura 2.4. Na transfor-
mação do granito (rocha ígnea) em gnaisse (rocha metamórfica), ambos compostos ma-
joritariamente de feldspato e quartzo, percebe-se claramente uma semelhança na colora-
ção e na textura das rochas, porém o granito apresenta, de forma visível, minerais dis-
postos aleatoriamente, enquanto o gnaisse dispõe dos mesmos minerais em bandas. Esse 
fato pode ilustrar o efeito da temperatura e da pressão nas rochas. 
 
Figura 2.4: Rochas metamórficas 
(a) Gnaisse (b) Mármore 
 
 Fonte: Geology Science (2019) Fonte: DK Find Out! 
 
No Brasil, as principais rochas de interesse para a construção são o mármore e o 
gnaisse. O primeiro é amplamente utilizado para revestimentos de paredes e pisos, as-
sim como para a fabricação de bancadas, balcões, mesas etc.; enquanto o segundo é 
utilizado para fabricação de britas. Uma das formações rochosas mais conhecidas do 
Brasil, o Pão de Açúcar, localizado no Rio de Janeiro, é um formado por gnaisse. O 
 
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quartzito tem sido uma alternativa ao mármore e ao granito na realização de revestimen-
tos e fabricação de bancadas. 
 
– APRENDA MAIS – 
O conteúdo sobre agregados de origem natural é suficientemente vasto para compor li-
vros e mais livros. O intuito desta subseção, portanto, é de que você possa aprender um pouco 
maissobre materiais de construção desde sua origem, na natureza, até sua aplicação, ao chegar 
à obra. Não se preocupe em memorizar detalhes, mas compreenda que todo material tem um 
papel importante na construção civil e também que, muitas vezes, haverá várias alternativas de 
materiais, pois muitos poderão desempenhar a mesma função. O seu papel como Engenheiro é 
de se interessar e buscar analisar criticamente as opções disponíveis. Além disso, a maioria 
desses materiais será estudada mais detalhadamente nos próximos capítulos. 
 
Os agregados artificiais são aqueles retirados da natureza como matéria-prima pa-
ra serem processados industrialmente. No exterior, o xisto é utilizado em regiões que 
possuem uma boa oferta desse material para confeccionar britas e também para compor 
o balastro de ferrovias, devido sua granulometria e resistência mecânica apropriada. Já a 
ardósia foi amplamente utilizada na construção de telhados na Europa, devido à alta 
capacidade de clivagem, ou seja, de formar chapas finas, útil para construir telhas. 
Alguns exemplos de agregados de origem artificial são: 
a) Escória de aciaria: material granular, de granulometria variada, com alto teor de óxi-
do de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). É um resíduo da produção de aço, 
sendo gerados acima de 100 kg de escória por tonelada de aço bruto. No mundo, a 
escória de aciaria é utilizada na produção de concreto asfáltico, substituindo a areia 
ou a brita, e na produção de cimento Portland, substituindo o clínquer, a escória de 
alto forno ou as cinzas pozolânicas. Já no Brasil, esse resíduo também é utilizado em 
bases e sub-bases de estradas e em lastros de ferrovias, em substituição à brita natu-
ral; 
b) Escória de alto forno: pó fino, devido à secagem e à moagem de um produto vítreo 
granulado obtido pela fusão e arrefecimento da escória de ferro, sendo um resíduo 
não metálico da produção do ferro gusa e conhecida como GGBS ou GGBFS 
(Ground Granulated Blast Furnace Slag). É composta principalmente de óxido de 
cálcio (CaO), sílica (SiO2), óxido de alumínio (Al2O3) e óxido de magnésio (MgO). 
O principal uso desse agregado artificial é como adição na produção de cimento Por-
tland, onde deve atuar melhorando propriedades como resistência, aparência, calor de 
hidratação e durabilidade. A escória é considerada como uma solução ecológica, já 
que o aproveitamento da escória de alto forno, para produção de cimentos, diminui o 
consumo de clínquer, resultando em preservação de jazidas e redução de emissão de 
CO2. As classes de cimento que possuem escória de alto forno são: CPII–E, com per-
centual, em massa, de 6% a 34% de escória granulada de alto forno, e CPIII, com 
percentual, em massa, de 35% a 75%; 
c) Argila calcinada: agregado artificial de argila, inerte quimicamente, sendo feito por 
meio da retirada de ar do solo ou folhelho argiloso umedecido, posteriormente com-
 
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 Materiais de Construção Civil I 
primido em máquina extrusora, posto para secar ao ar, levado ao forno em tempera-
turas próximas de 800 ºC e triturado, como as pedras britadas. As argilas adequadas 
para produção de agregados devem conter principalmente sílica (SiO2), de 50% a 
65%, óxido de alumínio (Al2O3), de 15% a 20%, e óxido férrico (Fe2O3), de 5% a 
10%. O uso de agregados artificiais de argila é mais relevante em regiões onde sua 
oferta é abundante e existe escassez de materiais rochosos convencionais para fabri-
cação de agregados, podendo ser utilizados como materiais alternativos; 
d) Argila expandida: agregado cerâmico de forma arredondada, com núcleo alveolar, ou 
seja, esponjoso, de casca resistente e poros internos, produzida em altos fornos rota-
tivos a 1100 ºC utilizando argilas que se expandem em altas temperaturas. Um uso 
comum desse tipo de argila é em projetos de jardinagem, devido a seu apelo estético 
e também devido à sua permeabilidade. Outra aplicação está no isolamento térmico, 
já que estruturas porosas que retém ar funcionam bem nesse aspecto. A argila expan-
dida também pode ser utilizada na confecção de concretos leves ou enchimentos com 
nata de cimento; 
e) Vermiculita: minério da argila com os mesmos empregos da argila expandida; 
f) Hematita britada: agregado miúdo e graúdo utilizado no preparo de concreto de alta 
densidade (conhecido como concreto pesado), destinado à absorção de radiações em 
usinas nucleares (escudos biológicos ou blindagens). O grau de absorção cresce com 
o aumento da densidade do concreto; 
g) Barita: pela sua alta densidade, a barita é utilizada no preparo de concretos pesados. 
 
Figura 2.5: Agregados artificiais 
 (a) Escória de aciaria (b) Argila expandida 
 
 Fonte: Blog Reciclos (2016) Fonte: Mercado Livre 
 
 (c) Vermiculita Expandida (d) Barita 
 
Fonte: Microsfera Fonte: Banco de Dados (2011) 
 
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– RUA DE TIJOLO – 
No Brasil, a falta de financiamento impede, em alguns casos, a pavimentação das 
ruas com concretos asfálticos, sendo mais comum construir ruas com paralelepípedo ou 
terra compactada, que são mais baratas e mais duráveis, apesar de não permitirem tráfe-
gos intensos. Na região amazônica, devido à falta de material rochoso, não é possível 
construir ruas com paralelepípedo. Além disso, como o solo é bastante argiloso, não 
seria possível trafegar em vias de terra compactada. Devido a esse fato e à questão fi-
nanceira, na capital do Acre, Rio Branco, existem ruas feitas de tijolos, que funcionam 
como corredores de ônibus. Vide a reportagem apresentada no seguinte link, a qual 
expõe a Figura 2.6. 
https://www.acre.com.br/sem-dinheiro-para-comprar-asfalto-prefeitura-busca-
alternativa-com-tijolos-macicos/ 
Figura 2.6: Pavimentação de rua em tijolo maciço 
 
Fonte: Assecom - Prefeitura de Tarauacá (2019) 
 
Os agregados reciclados são produtos de um reprocessamento de material utiliza-
do. Basicamente, restos de areia, cerâmica, gesso, pedrisco e britas podem ser novamen-
te utilizados na construção civil com a mesma função inicial, feitos os devido processos 
de restauração do material com as suas ressalvas. As principais fontes desses agregados 
são: 
a) Resíduos de Construção e Demolição (RCD); 
b) Solo contaminado com petróleo ou restos de petróleo (SCP ou SCDP). 
 
2.2.3 – Classificação por distribuição da dimensão dos grãos 
 
Segundo a distribuição granulométrica dos grãos, ilustrada na Figura 2.7, os agre-
gados podem ser divididos em três classificações: 
 
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a) Densa ou bem graduada: grãos bem distribuídos ao longo de faixas de dimensão ad-
jacentes, onde há agregados com aproximadamente todas as granulometrias interme-
diárias. Além disso, esta distribuição possui muitos pontos de contato entre os grãos 
e alto intertravamento, acarretando em baixa permeabilidade; 
b) Contínua ou uniforme: grãos majoritariamente de uma mesma faixa de dimensão, 
tendo poucos pontos de contato entre os grãos e pouco intertravamento (dependendo 
do formato do agregado), causando alta permeabilidade; 
c) Descontínua ou com degrau: grãos distribuídos em faixas de dimensão espaçadas, 
faltando agregados com granulometria intermediária entre as faixas, assim, possui 
bom intertravamento e baixa permeabilidade. 
 
Figura 2.7: Distribuição granulométrica dos grãos 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
2.2.4 – Classificação por formato 
 
Quanto à relação entre as dimensões comprimento (A), largura (B) e espessura 
(C), os agregados podem ser classificados, conforme mostra a Figura 2.8, em: 
a) Cúbicos: possuem o comprimento, a largura e a espessura de dimensões parecidas, 
sendo B/A > 0,5 e C/B > 0,5. 
b) Alongados: possuem o comprimento grande em relação à largura e espessura. A 
norma NBR 7809:2019 (Agregado Graúdo – Determinaçãodo índice de forma pelo 
método do Paquímetro – Método de ensaio) indica a relação B/A < 0,5 e C/B > 0,5 
para agregados de forma alongada; 
c) Lamelares: possuem o comprimento e a largura grandes em relação à espessura, onde 
B/A > 0,5 e C/B < 0,5, conforme a norma supracitada; 
d) Alongados-lamelares: possuem o comprimento, a largura e a espessura de dimensões 
consideravelmente diferentes, sendo B/A < 0,5 e C/B < 0,5. 
 
 
 
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Figura 2.8: Classificação conforme dimensões 
 
Fonte: Farias e Palmeira (2010) apud Gomes et al. (2015) 
 
Quanto à conformação da superfície, os agregados classificam-se em: 
a) Angulosos: formato com arestas pontiagudas, normalmente sofrem menor processo 
de desgaste superficial, sendo comum em britas; 
b) Arredondados: formato arredondado, pois sofreram maior desgaste superficial, sendo 
comum em seixos. 
Na Figura 2.9, observa-se a conformação da superfície dos agregados, variando de 
muito anguloso (parte A) para muito arredondado (parte F). 
 
Figura 2.9: Exemplos de grãos que apresentam arredondamentos diferentes 
 
Fonte: Costa et al. (2010) 
 
Quanto às concavidades das faces, classificam-se em: 
a) Conchoidais: quando os agregados apresentam superfícies lisas, curvas, semelhantes 
à superfície interna de uma concha, portanto, quando têm uma ou mais faces cônca-
vas; 
b) Defeituosos: quando apresentam trechos convexos. 
A ABNT NBR 7809:2019 (Agregado Graúdo – Determinação do índice de forma 
pelo método do Paquímetro) define índice de forma do agregado como a “relação entre 
 
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o comprimento médio e a espessura média dos grãos dos agregados maiores que 9,5 
mm, ponderada pela porcentagem de grãos retidos de cada fração granulométrica”, sen-
do que o comprimento é a maior dimensão possível de ser medida com paquímetro e a 
espessura é a menor dimensão possível de ser medida no grão entre planos paralelos 
entre si, em qualquer direção. 
O índice de forma permite avaliar a qualidade de um agregado graúdo em relação 
à forma dos grãos e considera-se que a forma cúbica destes grãos seja a forma ótima 
para agregados britados, apresentando índice próximo a 1; já os grãos com forma lame-
lar terão valores bem mais altos, sendo considerado aceitável o limite de 3. Conforme 
indica a norma supracitada, o índice de forma se baseia na relação entre o comprimento, 
a largura e a espessura dos grãos do agregado. 
 A Figura 2.10 resume as classificações apresentadas: 
 
Figura 2.10: Resumo das classificações dos agregados 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
2.3 – Características 
 
2.3.1 – Tipos de propriedades 
 
As propriedades dos agregados podem ser dos tipos: 
a) Físicas: propriedades que envolvem processos físicos, não havendo uma alteração da 
estrutura interna da matéria. Podem ser medidas sem que a composição da matéria se 
altere. Por exemplo, ao se esquentar a água para saber seu ponto de ebulição, não se 
altera sua estrutura, por mais que ela passe do estado líquido para o gasoso durante o 
processo; assim como ao se medir a sua densidade, onde só necessitamos pesar a á-
gua e medir o volume dela. Em nenhum desses processos a água sofre alteração de 
sua estrutura interna, que continua como H2O durante todo o processo. 
Exemplos: resistência, porosidade, densidade, ponto de ebulição. 
b) Químicas: propriedades que envolvem processos químicos, havendo alteração na 
estrutura interna da matéria. São medidas normalmente por meio de reações, ou seja, 
 
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alteram a composição da matéria. Por exemplo, ao misturar agregados com cimento, 
para avaliar a possibilidade de reação entre os dois (conhecida como reação álcali-
agregado ou RAA), tem-se a formação de uma terceira substância (bastante indeseja-
da), de estrutura interna distinta das que foram inicialmente misturadas. 
Exemplos: compatibilidade com aditivos. 
c) Físico-químicas: propriedades que envolvem processos químicos e físicos que agem 
de forma conjunta. “Propriedades físico-químicas" também é usado como termo ge-
nérico para designar propriedades puramente físicas, propriedades puramente quími-
cas e propriedades que envolvem os dois processos. 
Exemplos: umidade, adesividade, deslocamento da película de asfalto, composição 
da estrutura dos minerais do agregado. 
Toda propriedade, para ser avaliada, precisa de um material de avaliação. Por e-
xemplo, se queremos saber o tamanho dos grãos de uma areia, precisamos de um pouco 
dessa areia para medir os grãos, seja essa medição realizada de forma normatizada ou 
alternativa, como por avaliações sensoriais. Essa quantidade de areia que tiramos do 
total que temos disponível para realizar a avaliação é chamada de amostra. A depender 
do procedimento que nós usamos para escolher essa amostra, podemos obter resultados 
muito distintos entre si, sendo estes não representativos. Na próxima seção, iremos es-
tudar a amostragem de agregados. 
As propriedades podem ser percebidas de várias formas. É possível, por exemplo, 
avaliar várias delas de maneira sensorial e, até mesmo, sem instrumentos, mas esses 
procedimentos alternativos podem nos conduzir a resultados com um elevado grau de 
subjetividade e, possivelmente, imprecisos, o que nos leva à necessidade de usar ins-
trumentos e procedimentos padronizados, descritos em normas, para podermos medir 
corretamente os parâmetros que estão ligados às propriedades dos materiais. 
Por exemplo, é possível avaliar a granulometria de um agregado a olho nu, ou até 
mesmo com o tato, e usar o resultado dessa avaliação para rejeitar ou aceitar o uso desse 
agregado no concreto em uma obra. Apesar disso, é muito difícil optar por uma granu-
lometria ideal de um agregado, para fabricação de concreto, apenas com a visão ou com 
o tato. Ou seja, para certos objetivos, as avaliações precisarão de uma resolução maior, 
uma precisão maior e um detalhamento maior. 
O objetivo central em determinarmos valores precisos para essas propriedades é 
podermos avaliar com maior clareza e maior segurança se os materiais que estaremos 
usando apresentam desempenho adequado segundo normas. Ou seja, busca-se garantir 
que aquele material realizará sua função de forma apropriada e, também, se deformará 
de maneira indesejada, não trará efeitos nocivos à saúde, não trará desconfortos ao usuá-
rio, etc. Portanto, fazemos ensaios para avaliar se eles irão trabalhar de uma forma que 
seja mais apropriada, ao mesmo tempo em que não venha a trazer efeitos indesejados, 
na medida do possível. 
É importante afirmar que, durante a sua atuação como engenheiro, essa maior cla-
reza e maior segurança se dará por meio dos diversos recursos à sua disposição. Muitas 
vezes, avaliações subjetivas e práticas, como uma avaliação visual ou tátil, aliada a uma 
 
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experiência no ramo, poderão nos trazer informações mais claras e seguras que, se pos-
sível, serão somadas a conhecimentos normativos e acadêmicos para nos fazer tomar 
decisões ainda melhores e, possivelmente, mais viáveis. Essas avaliações subjetivas 
podem ter um peso prático ainda maior que as de caráter tecnicista, ou seja, é muito 
importante que os profissionais possuam criatividade e ousadia para aliar a prática aos 
seus conhecimentos técnicos e atender às demandas da sociedade. 
 
2.3.2 – Amostragem 
 
A amostragem dos agregados, no Brasil, é normatizada pela ABNT através da 
norma NBR 16915:2021 (Agregados - Amostragem), em substituição às normas NBR 
NM 26:2009 (Coleta de Amostra de Agregados) e NBR NM 27:2001 (Redução de A-
mostra de Campo de Agregados para Ensaios de laboratório). 
Mas também é prescrita pelo Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 
(DNER) com as normas DNER PRO 120/97 e DNER PRO 199/96. Segundo a normaDNER PRO 97, a finalidade de padronizar o processo de amostragem é “representar a 
natureza e as condições dos agregados”, devendo ser formada pela “reunião de várias 
amostras parciais em vários pontos do lote submetido à amostragem, em número sufici-
ente para representar, em média, as características do material”. 
O procedimento de amostragem deve atender requisitos que dependem do tipo de 
armazenamento do material, que pode estar armazenado em silos, em pilhas de estoca-
gem, em veículos (unidades transportadoras), em jazidas, etc. Outro requisito é o míni-
mo de amostra para ensaios físico-químicos, descrito a seguir na Tabela 2.2 adaptada da 
tabela 1 da NBR 16915:2021. 
 
Tabela 2.2: Quantidade mínima de amostra para ensaios físicos ou químicos 
Tamanho nominal 
do agregado 
Número mínimo de 
amostras parciais 
Quantidade total da amostra 
de campo (mínimo) 
Em massa (kg) 
Em volume 
(dm³) 
≤ 9,5 mm 
3 
40 25 
> 9,5 mm ≤ 19 mm 40 25 
> 19 mm ≤ 37,5 mm 75 50 
> 37,5 mm ≤ 75 mm 150 100 
> 75 mm ≤ 125 mm 225 150 
Obs.: As massas ou volumes considerados referem-se a agregados de massa especí-
fica entre 2 g/cm3 e 3 g/cm3. A quantidade total de amostra de campo, em volume, 
leva em conta critérios práticos usuais. Para agregados de dimensões superiores a 
75 mm, a quantidade mínima de amostra de campo deve ser fixada para cada caso 
específico, tomando, pelo menos, vinte amostras parciais. 
Fonte: NBR NM 26:2009 
 
Existem requisitos em relação à remessa das amostras, ou seja, em relação à sua 
embalagem e transporte, que devem prevenir perdas e danos. Os recipientes das remes-
 
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sas devem estar limpos e não podem ter sido utilizados para transportar açúcar, fertili-
zantes ou alguma substância capaz de interferir nos ensaios com concreto. 
O último requisito é a identificação da amostra de campo, com uma etiqueta, con-
tendo os dados: designação do material, número de identificação de origem, local e data 
da amostragem, tipo de procedência, massa da amostra, quantidade do material que re-
presenta, obra que será empregada, especificações a serem cumpridas e responsável pela 
coleta. 
 
2.3.3 – Redução da amostragem 
 
A amostragem acontece no campo, em quantidades suficientes para que sejam 
realizados vários ensaios em laboratório e cada um desses ensaios irá necessitar de uma 
quantidade diferente de material. Por exemplo, foi apresentado na Tabela 2.2 que a 
quantidade mínima de amostra de campo do material com granulometria menor que 9,5 
mm é de 40 kg, mas só serão utilizados 2 kg de areia em um ensaio de granulometria de 
agregado miúdo, por exemplo, conforme a norma NBR NM 248. Então, precisamos 
reduzir a amostra de campo para realizar cada um dos ensaios separadamente. 
A redução da amostra é feita de duas formas, segundo a norma NBR 16915:2021, 
a qual substitui a NBR NM 27:2001. No entanto, outros procedimentos de redução de 
amostra podem ser usados desde que seja garantida a representatividade da mesma. 
a) Separador mecânico: despejar a amostra de campo uniformemente dentro do aparato, 
como ilustrado na Figura 2.11. 
b) Quarteamento: despejar a amostra de campo em uma superfície limpa e plana, revol-
ver pelo menos três vezes e depois separar em quatro partes. Remover duas partes 
opostas e continuar o processo até obter a amostra suficiente, como mostra a Figura 
2.12. 
 
Figura 2.11: Separador mecânico 
 
Fonte: ABNT NBR 16915:2021 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 2.12: Processo de quarteamento 
 
Legenda: Primeira sequência representa o processo sobre uma superfície rígida, limpa e 
plana. Enquanto que a sequência seguinte representa a ação sobre uma superfície irregular 
Fonte: ABNT NBR 16915:2021 
 
Quaisquer características ou propriedades de agregados, para efeitos de projeto, 
deverão ser analisadas por meio de ensaios. Esses ensaios necessitam de uma quantida-
de específica de material a ser ensaiado e, como podem existir limitações na obtenção 
dessas quantidades por questões diversas, como por motivos econômicos, deve-se sele-
cionar uma parte desse material para participar do ensaio, sendo essa fração chamada de 
Amostra. 
Não é indicada a seleção tendenciosa dos materiais, visto que poderá gerar resul-
tados enganosos aos ensaios realizados. Assim, estes resultados devem ser retirados da 
análise. 
Tomemos como exemplo uma mistura de areia e brita que será utilizada para pro-
duzir concreto. Ao selecionar parte dessa areia e brita para peneiramento e avaliar se a 
granulometria da mistura está satisfatória para obter um concreto de qualidade, é impor-
tante que a amostra seja representativa do todo, portanto que apresente as mesmas pro-
priedades deste. Se, porventura, escolhêssemos somente os grãos de areias mais grossos 
e os grãos de britas mais pontudos, nosso ensaio não nos revelaria características sobre 
aquele monte inicial de agregados, as quais queríamos analisar. Apesar de parecer ab-
surdo, esse processo de segregação de grãos de areia mais grossos e grãos de brita mais 
pontudos acontece naturalmente quando são armazenados em pilhas, devido ao maior 
intertravamento que ocasiona incapacidade de movimentação no fundo das pilhas. A 
armazenagem em pilhas é um dos modos de armazenamento mais comuns em obra, o 
que pode causar alguns equívocos, como o mencionado. 
Para obras comerciais comuns, é acreditado que, normalmente, o controle de qua-
lidade da areia também não precisa ser tão rígido, já que muitos construtores conside-
ram que o impacto econômico ou técnico do uso indevido de uma areia não é tão signi-
ficante. Ainda assim, se você já viu algum edifício que apresenta defeitos na pintura ou 
até mesmo desplacamento de cerâmicas da fachada, pode ser devido ao uso de granulo-
metrias incorretas para a fabricação, por exemplo, de reboco ou de argamassa colante e 
 
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essa granulometria indevida pode ter sido originada da mistura de materiais com carac-
terísticas diferentes. 
Quando escolhemos uma parte que carrega as mesmas características do todo, es-
tamos escolhendo uma amostra representativa. E como ter certeza de que estamos esco-
lhendo uma amostra que se parece com o todo? Como escolhemos uma amostra repre-
sentativa? A realidade é que é impossível ter certeza de que nossas amostras serão re-
presentativas, mas é possível selecionarmos nossas amostras de tal forma que teremos 
uma elevada probabilidade (normalmente 95% de chance) de que nossos resultados es-
tarão, dentro de uma margem de erro conhecida, suficientemente próximos do resultado 
real com uma probabilidade estipulada. Esse tema é mais explorado na cadeira de Esta-
tística. 
 
2.4 – Ensaios 
 
Agora conheceremos alguns dos ensaios realizados para caracterizar e medir as 
propriedades dos agregados, iniciando com os ensaios físicos. 
 
2.4.1 – Ensaios granulométricos 
 
Os ensaios granulométricos têm como objetivo medir a dimensão dos grãos que 
compõem um material e identificar a distribuição dessa dimensão, normalmente em 
relação à massa. Para grãos suficientemente grandes (como areias e britas), com diâme-
tro acima de 75 µm, é possível conhecer a granulometria por meio do peneiramento. 
Enquanto que para grãos pequenos (como siltes e argilas), com diâmetro abaixo de 75 
µm, deve-se executar o ensaio por sedimentação. 
Recomenda-se a execução do ensaio de granulometria por peneiramento, tendo 
em vista ser um procedimento simples, porém, necessário para a avaliação das dimen-
sões dos grãos. Areias, britas e alguns dos outros agregados que conhecemos neste capí-
tulo, como a argila expandida, podem ser peneirados com facilidade. Já materiais mais 
finos, como argilas, siltes e fillers, apresentam uma série de fatores desfavoráveis ao 
peneiramento. O mais evidenteé a dificuldade em produzir peneiras com uma malha de 
aberturas tão pequenas. O aço, metal mais comum utilizado para a confecção das penei-
ras granulométricas, dificilmente irá formar uma malha tão fina, requisitando um pro-
cesso de beneficiamento muito caro para isso. Outro fator de elevada importância é a 
possibilidade de aderência das partículas do material nas paredes da peneira ou nos fios 
da malha, impedindo que o processo de peneiramento seja efetivo. Ainda existe a possi-
bilidade de as partículas ficarem suspensas no ar, ao se realizar o peneiramento das a-
mostras. 
 
 
 
 
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– ENSAIO DE PENEIRAMENTO – 
Preparar duas amostras de solo. Agitar a primeira amostra por um conjunto 
de peneiras que tenham aberturas progressivamente menores, como mostrado na 
Figura 2.13a. Depois proceder da mesma forma com a segunda amostra. Proce-
dimento realizado de forma manual ou mecânica (peneirador mecânico). O Pro-
cedimento é criteriosamente descrito pela NBR NM 248:2003 (Agregados - De-
terminação da composição granulométrica). 
 
O ensaio descrito no quadro deve ter resultados como os apresentados na Tabela 
2.3: 
a) Porcentagem média retida em cada peneira, aproximação de 0,1%; 
b) Porcentagem média retida acumulada em cada peneira, com aproximação de 1%; 
c) Dimensão máxima característica e o módulo de finura, com aproximação de 0,01; 
d) Classificação do agregado conforme a NBR 7211 (Agregados para concreto – Espe-
cificação). 
Tabela 2.3: Resultados do ensaio de peneiramento 
Fonte: Autores (2020) 
 
– ENSAIO DE SEDIMENTAÇÃO – 
Preparar a amostra e colocá-la em uma proveta, agitando-a inicialmente para manter as 
partículas em suspensão. Colocar a proveta na mesa e anotar a hora de início da sedi-
mentação, mergulhando cuidadosamente um densímetro na amostra. Depois, efetuar 
leituras no densímetro em tempos padronizados, para avaliar a evolução da sedimenta-
ção e usar a Lei de Stokes para calcular o diâmetro das partículas e também a distribui-
ção do diâmetro das partículas. 
Granulometria - NBR 7217 - AREIA 
PENEIRAS Amostra 1 Amostra 2 % Retida % Retida 
Nº mm 
Massa retida 
(g) 
% Retida Massa retida (g) % Retida Média Acumulada 
3/8'' 9,5 - - - - - - 
1/4'' 6,3 - - - - - - 
4 4,8 1,30 0,13% 0,90 0,08% 0,1% 0% 
8 2,4 5,00 0,49% 4,40 0,41% 0,4% 1% 
16 1,2 20,50 2,00% 21,10 1,95% 2,0% 3% 
30 0,6 130,30 12,74% 134,30 12,44% 12,6% 15% 
50 0,3 415,90 40,65% 477,30 44,19% 42,4% 58% 
100 0,15 340,90 33,32% 321,00 29,72% 31,5% 89% 
Fundo 109,20 10,67% 121,00 11,20% 10,9% 100% 
TOTAL 1023,10 100,00% 1080,00 100,00% 100,0% 165% 
 DMC = 1,2 mm Módulo de Finura = 1,65 
 Cores: Legenda: 
 - Peneira da série normal 
 - Peneira da série intermediária (não conta para o cálculo do módulo de finura) 
 - Fundo (não conta para o cálculo do módulo de finura) 
 - Peneira que indica a Dimensão Máxima Característica 
 
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O procedimento descrito no quadro acima e ilustrado na Figura 2.13b é criterio-
samente descrito pela ABNT NBR 7181 (Solo — Análise granulométrica), sendo que: 
a) Do material que passa na peneira #10 (2 mm) separar 120 g (solos arenosos) ou 70 g 
(siltosos ou argilosos) e mais 100 g para cálculo da umidade higroscópica; 
b) Deixar o solo juntamente com o material defloculante (hexametafosfato) em repouso 
por, no mínimo, 12 horas; 
c) Submeter a mistura ao aparelho de dispersão por, no máximo, 15 minutos (a depen-
der da plasticidade do material); 
d) Colocar a solução em uma proveta graduada adicionando água até a marca de 1L; 
e) Agita-se a proveta tampando a boca da mesma com as mãos; 
f) Realizar leituras usando um densímetro para os tempos pré-determinados em norma; 
g) Calcular o diâmetro das partículas em suspensão usando teoria de Stokes. 
 
Figura 2.13: Ensaios de granulometria e sedimentação 
(a) Peneiras padronizadas segundo norma (b) Ensaio de sedimentação 
 
Fonte: SP Labor (2018) Fonte: Galindo (2013) 
 
2.4.2 – Ensaios de limpeza ou equivalente areia 
 
Equivalente de Areia (EA) é a relação volumétrica correspondente à razão entre a 
altura da areia e a altura da suspensão argilosa em um recipiente com solução de cloreto 
de cálcio anidro, glicerina e formaldeído diluído. Essa razão, apresentada na Equação 
2.1, é regulada pela norma rodoviária DNER-ME 054:1997. 
 
Equação 2.1: Equivalente areia 
 
 
2.4.3 – Ensaios de relação massa – volume 
 
Todos os ensaios deste tópico investigam os coeficientes que relacionam a massa 
e o volume dos agregados. Tipicamente, um coeficiente muito conhecido pelos alunos é 
a densidade, onde se divide simplesmente a massa de um material pelo volume que ele 
ocupa. Esse conceito, entretanto, se torna um pouco vago para nós, que estamos estu-
 
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dando materiais sólidos granulares. Quando estudamos líquidos, por exemplo, é bastan-
te simples saber a massa de líquido e o volume que ele ocupa, já que um líquido toma a 
forma do recipiente. Com certa facilidade, podemos pensar em um procedimento para 
determinação da densidade de um líquido. Basta pesar o recipiente vazio, pesar o recipi-
ente com água e verificar na especificação do recipiente seu volume. Assim, subtraímos 
da massa total (recipiente com líquido) a massa apenas do recipiente (sem líquido) e 
obtemos a massa apenas do líquido, e, então, dividimos este valor pelo volume. 
Já com corpos sólidos, a determinação dessa relação, torna-se muito mais compli-
cada, já que os sólidos não ocupam todo o recipiente, não possuem forma definida e 
podem conter vazios internos, devido a estruturas porosas e redes capilares. Além disso, 
para muitas das aplicações em Engenharia Civil, não é necessário ter uma análise pro-
funda dessa estrutura interna com a finalidade de descobrir seu volume. Por isso, usa-
mos três diferentes coeficientes de relação massa – volume: 
a) Massa unitária: relação entre a massa do material e o volume do recipiente que ocu-
pa; 
b) Massa específica aparente: relação entre a massa do material e o volume interno da 
casca do material, ou seja, é o volume do material acrescido do volume de poros ou 
de capilaridades internas, ou seja, com vazios; 
c) Massa específica real: relação entre a massa do material e o volume interno do mate-
rial, ou seja, é o volume do material puro, sem contar o volume de poros ou de capi-
laridades internas, ou seja, sem vazios. Pode-se chamar apenas de massa. 
O ensaio de massa unitária tem como objetivo determinar a densidade do material 
a granel e a determinação do volume de vazios de agregados graúdos, miúdos ou de 
misturas dos dois, em estado compactado ou solto. A norma que regula esse ensaio é a 
ABNT NBR 16972:2021, em substituição à NBR NM 45 (Agregados – Determinação 
da massa unitária e do volume de vazios). 
A granel é uma forma de armazenamento do material onde não há embalagem, 
normalmente para comprar em grandes quantidades. Esse é um dos modos de compra 
mais comuns de agregados, que vem em seu estado bruto até a obra, dentro de um ca-
minhão, carreta ou até mesmo em caminhonetes. Ou seja, quando se deseja calcular o 
volume de brita para compra, deve-se levar em conta que o volume desejado deverá ser 
calculado com a massa unitária, aproximadamente. 
O volume de vazios é o espaço entre os grãos do agregado, ou seja, os espaços va-
zios que os agregados não conseguem ocupar no recipiente devido ao seu formato. O 
procedimento descrito na norma varia dependendo da granulometria do agregado e esta 
seção apenas transcreverá um deles, para agregados de dimensão máxima característica 
menor que 37,5 mm. Os outros métodos de procedimento são bem similares. O proce-
dimento consiste em: 
a) Pesar o recipiente; 
b) Tomar uma amostra de material com volume suficiente para encher