Relatório 1 - Cimento Portland

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RELATÓRIO 1 
Cimento Portland 
Materiais de Construção Civil 
Profª Márcia Regina de Freitas 
 
 
 
 
 
Camilla Cristina Oliveira de França................191323233 
Maria Carolina do Prado Fonseca................191321656 
Turma 341 
 
 
 
 
 
Guaratinguetá 
2021
RESUMO 
O Brasil dispõe de oito tipos básicos normalizados de cimento Portland, os 
quais com seus subtipos e classes de resistência chegam a mais de duas dezenas 
disponíveis para as mais variadas aplicações (BATTAGIN, 2008). Este trabalho é 
voltado para o estudo das propriedades físicas e mecânicas do cimento Portland de alto 
forno composto com escória, resistente ao sulfato e com resistência mecânica mínima 
de 40 MPa aos 28 dias (CP III - 40 RS), da empresa CSN, por meio de ensaios 
laboratoriais e, através das exigências das normas técnicas especificadas em cada 
método utilizado, verificar se o mesmo possui as qualificações adequadas para ser 
empregado na confecção de concretos e argamassas. Para a caracterização física, 
realizou-se os ensaios de determinação do Índice de Finura, Consistência Normal e 
Tempo de Pega, e para a caracterização mecânica, realizou-se o ensaio de compressão 
em argamassas de cimento Portland. Os resultados obtidos permitiram observar 
determinadas características de um aglomerante que influenciam, de maneira 
significativa, na funcionalidade dos concretos e argamassas, além disso, houve a 
possibilidade de avaliar se o material experimental possuía a aptidão necessária para 
ser utilizado no setor da construção civil. 
Palavras-chave: Aglomerante. Cimento. Concreto.
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 3 
2 OBJETIVO .............................................................................................. 4 
2.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................. 4 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍCOS ........................................................................ 4 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .......................................................... 4 
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................. 8 
4.1 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................ 8 
4.1.1 Determinação da finura por meio da peneira 75 µm ............................. 8 
4.1.2 Determinação da pasta normal e dos tempos de pega ........................... 9 
4.1.3 Determinação da resistência à compressão ........................................... 11 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................... 14 
5.1 DETERMINAÇÃO DA FINURA ............................................................ 14 
5.2 DETERMINAÇÃO DA PASTA NORMAL E DOS TEMPOS DE 
 PEGA ........................................................................................................ 14 
5.3 DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO .................. 16 
6 CONCLUSÃO ......................................................................................... 19 
 REFERÊNCIAS .................................................................................... 20 
3 
 
1. INTRODUÇÃO 
O cimento Portland, segundo a ABNT NBR 16697:2018, é um ligante 
hidráulico obtido a partir da moagem de clínquer Portland, ao qual se adiciona, durante 
a fabricação, a quantidade de uma ou mais formas de sulfato de cálcio e adições 
minerais. 
Há cerca de oito tipos básicos normalizados de cimento Portland com seus 
subtipos e classes de resistência. Neste relatório, analisaremos o cimento CP III-40 RS, 
que, segundo a ABNT NBR 16697:2018, trata-se de um cimento obtido pela mistura 
homogênea de clínquer Portland e escória granulada de alto-forno, moídos em conjunto 
ou separadamente, podendo conter uma ou mais formas de sulfato de cálcio e materiais 
carbonáticos com resistência de, no mínimo, 40 MPa aos 28 dias. 
Entre as principais vantagens dos cimentos Portland de alto-forno estão ligadas 
às maiores estabilidade, durabilidade e impermeabilidade, que conferem ao concreto, 
ao menor calor de hidratação, à maior resistência ao ataque por sulfatos, à maior 
resistência à compressão em idades mais avançadas, à tração e à flexão e a uma melhor 
ou igual durabilidade. Portanto, é especialmente recomendável o emprego de cimentos 
CP III em obras de concreto-massa como barragens, pilares, obras em contato com 
ambientes agressivos por sulfatos, tubos e canaletas para condução de líquidos 
agressivos, esgotos ou efluentes industriais, concretos com agregados reativos, pilares 
de pontes, obras em zonas costeiras ou em água do mar; pavimentação de estradas e 
pistas de aeroportos, etc. (BATTAGIN, 2008) 
Entre as mais importantes características do Cimento CP III-40 RS está a 
resistência mecânica proporcionada ao concreto, avaliada no ensaio de compressão de 
corpos de prova, em que são moldados em uma mistura controlada, cimento, areia e 
água em que a ABNT NBR 7215:2019 é responsável por padronizar sua execução. 
Ademais, características como finura dos grãos, pasta de consistência normal, tempos 
de início e fim de pega e a resistência à compressão também são importantes na 
obtenção de um concreto de melhor qualidade. 
Diante disso, este trabalho visa caracterizar o aglomerante cimento através da 
realização de ensaios padronizados pela ABNT - Associação Brasileira de Normas 
Técnicas, a fim de se obter um maior conhecimento sobre as propriedades do mesmo. 
Considera-se que, a partir de tais procedimentos experimentais, será possível avaliar se 
4 
 
o material analisado atende aos requisitos exigidos para ser empregado na produção de 
concretos e argamassas. 
2. OBJETIVO 
 2.1. OBJETIVO GERAL 
Analisar as propriedades físicas e mecânicas do Cimento Portland de alto forno 
composto com escória, resistente ao sulfato e com resistência mecânica mínima de 40 
MPa aos 28 dias (CP III - 40 RS). 
 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Determinar a finura do cimento por meio da peneira 75 µm, com base na NBR 
11579/2012. 
Determinar a pasta de consistência normal utilizando o aparelho de Vicat, com 
base na NBR-16606/2018. 
Determinar o tempo de pega da pasta de Cimento Portland utilizando o 
aparelho de Vicat, com base na NBR-16607/2018. 
Determinar a resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos, com 
base na NBR 7215/2019. 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Segundo a ABNT NBR 16697/2018: Cimento Portland - Requisitos, o cimento 
Portland de alto-forno (CP III) pode ser definido como: 
Aquele obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland e 
escória granulada de alto-forno, moídos em conjunto ou 
separadamente, podendo conter uma ou mais formas de sulfato 
de cálcio e materiais carbonáticos, nos teores estabelecidos nesta 
norma. (ABNT, 2018). 
Segundo Bauer (2000) as propriedades físicas do cimento Portland são 
definidas sob três aspectos distintos, que são eles: propriedades do produto em sua 
condição natural, em pó; mistura de cimento e água e proporções convenientes de pasta 
e, por fim, mistura da pasta com agregado normalizado. 
5 
 
Para Bauer (2000) a massa específica do cimento, que não foi determinada em 
laboratório devido a falta do reagente Xilol, é definida como sendo a quantidade de 
massa contida na unidade de volume. Para a determinação desta é necessário a 
realização de duas medições que são: a determinação da massa de cimento, por meio 
de uma balança analítica; e posteriormente a determinação do volume absoluto 
relacionado com esta massa, ou seja, o volume ocupado pelos grãos, excluindo os 
vazios entre eles e pequenas bolhas de ar existentes entre cada uma das partículas. Todo 
este procedimento deve ser realizado com base na ABNT NBR 16605/2017: Cimento 
Portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específica. O conhecimento 
deste índice físico auxilia nos processos de cálculode consumo do produto nas 
misturas, geralmente feitas com base nos volumes específicos dos componentes. No 
caso do cimento, na etapa de fabricação, também permite ter controle sobre os teores 
de escória, pozolana ou calcário na mistura com o clínquer e o gesso. 
A finura do cimento, como mencionado por Bauer (2000), é a propriedade 
física relacionada com o tamanho dos grãos e que serve como um indicativo da 
qualidade do mesmo. A determinação deste índice físico pode ser realizada durante seu 
próprio processo de fabricação para controle do mesmo, e nos ensaios de recepção do 
produto, no qual estes ensaios podem ser feitos a partir do diâmetro máximo dos grãos 
ou por meio da determinação da massa do material retido na peneira com abertura de 
malha 75 µm, como foi realizado no laboratório, especificado neste relatório, o qual 
segue as diretrizes da ABNT NBR 11579/2012: Cimento Portland – Determinação do 
índice de finura por meio da peneira 75 µm (nº 200). Este ensaio é de suma importância 
pois sabe-se que, no âmbito prático, as partículas de cimento maiores que 75 µm não 
contribuem significativamente na resistência aos 28 dias de idade, e também é de 
conhecimento que o aumento da finura deste produto melhora resistência, 
principalmente a resistência na primeira idade, diminui a exsudação e outros tipos de 
segregação, aumenta a impermeabilidade, a trabalhabilidade e a coesão dos concretos 
e diminui a expansão em autoclave. 
A pasta de cimento, com consistência normal, segundo Bauer (2000): 
Constitui uma mistura padronizada de cimento e água que 
apresenta propriedade reológica constante, sendo utilizada para a 
verificação dos tempos de pega. 
6 
 
Esta viscosidade normal é função de diversos fatores, que são eles: a 
quantidade de água, a finura do material, composição mineralógica, tipos e teores de 
adições, etc. A determinação da quantidade de água correta, que atribui a consistência 
normal à pasta, é feita por tentativas, no entanto este trabalho pode ser simplificado, 
considerando que a penetração da sonda de Tetmajer varia quase que linearmente com 
a quantidade de água de amassamento, possibilitando assim, o cálculo da quantidade 
de água. Porém, é necessário realizar o ensaio para que este valor seja confirmado 
experimentalmente. Este ensaio é realizado com o auxílio do aparelho de Vicat, como 
é estabelecido na norma ABNT NBR 16606/2018: Cimento Portland – Determinação 
da pasta de consistência normal. 
 O fenômeno da pega do cimento compreende a evolução das 
propriedades mecânicas da pasta no início do processo de 
endurecimento, propriedades essencialmente físicas de corrente 
de um processo químico de hidratação. (BAUER, 2000). 
Portanto, a partir do contato entre o cimento e a água ocorrem reações 
químicas que geram um enrijecimento gradativo da pasta formada. Este conceito se 
estende tanto para argamassa como para concretos, onde a pasta de cimento possui a 
função de aglutinar os agregados. Tudo isso se deve ao processo de hidratação do 
cimento, no qual os grãos se encontram inicialmente em suspensão, e com o tempo vão 
se aglutinando gradativamente uns aos outros, por efeito de floculação, formando um 
esqueleto sólido, que é responsável pela estabilidade da estrutura geral. Todo o 
procedimento de determinação dos tempos de pega é feito baseado na ABNT NBR 
16607/2018: Cimento Portland – Determinação dos tempos de pega, a partir da 
penetração da agulha de Vicat sobre a pasta de cimento de consistência normal. 
O cimento apresenta alta resistência à compressão, no entanto sua resistência 
à tração é cerca de 10% do valor da respectiva resistência à compressão, portanto devido 
ao fato de este valor ser baixo, acaba sendo desprezado, e por este motivo 
implementam-se peças de aço (armaduras) em peça de concreto, onde sejam solicitados 
esforços de tração. Portanto, é de suma importância o conhecimento da resistência à 
compressão do cimento, que é determinada através da ruptura à compressão de corpos 
de prova cilíndricos moldados com argamassa de cimento e areia normal, como 
7 
 
procedimento detalhado pela ABNT NBR 7215/2019: Cimento Portland – 
Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. 
Mediante todos estes aspectos apresentados, nota-se a grande importância do 
conhecimento das propriedades físicas do cimento, que estão intrinsecamente 
relacionados com as propriedades finais dos concretos e argamassas, onde são 
empregados o cimento. Tendo isso em mente a ABNT NBR 16697/2018: Cimento 
Portland – Requisitos; traz as especificações dos requisitos para o recebimento dos 
cimentos Portland, como mostrado na tabela abaixo. 
Tabela 1: Requisitos físicos e mecânicos 
Sigla a Classe 
Finura Tempo de 
início 
de pega 
 
 
 
 
min 
Expansabi 
lidade 
a quente 
 
 
 
 
mm 
Resistência à compressão 
MPa 
Índice de 
brancura 
Resíduo 
na 
peneira 
75 µm 
 
% 
1 
dia 
3 
dias 
7 
dias 
28 
dias 
- 
CP I 
CP I-S 
CP II-E 
CP II-F 
CP II-Z 
25 ≤ 12,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 8,0 ≥ 15,0 ≥ 25,0 - 
32 ≤ 12,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 10,0 ≥ 20,0 ≥ 32,0 - 
40 ≤ 10,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 15,0 ≥ 25,0 ≥ 40,0 - 
CP III 
CP IV 
25 ≤ 8,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 8,0 ≥ 15,0 ≥ 25,0 - 
32 ≤ 8,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 10,0 ≥ 20,0 ≥ 32,0 - 
40 ≤ 8,0 ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 12,0 ≥ 23,0 ≥ 40,0 - 
CP V ARI ≤ 6,0 ≥ 60 ≤ 5 ≥ 14,0 ≥ 24,0 ≥ 34,0 - - 
CPB 
Estrutural 
25 ≤ 12 b ≥ 60 ≤ 5 ≥ 8,0 ≥ 15,0 ≥ 25,0 - 
32 ≤ 12 b ≥ 60 ≤ 5 ≥ 10,0 ≥ 20,0 ≥ 32,0 - 
40 ≤ 12 b ≥ 60 ≤ 5 ≥ 15,0 ≥ 25,0 ≥ 40,0 ≥ 78 
CPB 
Não 
estrutural 
- ≤ 12,0 b ≥ 60 ≤ 5 - ≥ 5,0 ≥ 7,0 ≥ 10,0 ≥ 82 
a Requisitos aplicáveis também aos cimentos resistentes a sulfatos e de baixo calor de 
hidratação, identificados por sua sigla seguida do sufixo RS ou BC, respectivamente. 
 
b Resíduo na peneira 45 µm. 
Fonte: ABNT, 2018. 
8 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
4.1. MATERIAIS E MÉTODOS 
Para a realização dos ensaios utilizou-se como amostra o cimento CPIII - 40 
RS. 
 4.1.1. Determinação da finura por meio da peneira 75 µm 
Seguindo o procedimento definido pela ABNT NBR 11579:2012, foi-se 
necessário utilizar os seguintes materiais: 
▪ Balança analítica; 
▪ 50 g da amostra de cimento CPIII – 40 RS; 
▪ Conjunto de peneiramento (tampa, peneira e fundo); 
▪ Pincel; 
▪ Bastão; 
▪ Registrador de tempo; 
▪ Recipiente de pesagem; 
Iniciou-se o ensaio pesando 50 g da amostra de cimento e passando-a para a 
peneira com malha de diâmetro de 75 µm, devidamente limpa e seca, já encaixada com 
o fundo. Posteriormente, agitou-se manualmente com movimentos horizontais suaves 
de vaivém, evitando ao máximo possíveis perdas de material, este procedimento foi 
realizado até que a amostra passasse quase que completamente pela malha da peneira, 
o que durou em torno de 3 a 5 minutos. Após isso tampou-se a peneira e retirou-se o 
fundo, com isso deu-se golpes suaves com o bastão, para que as partículas aderidas na 
malha da peneira se soltassem, com o auxílio do pincel limpou-se toda a superfície 
inferior da tela da peneira, e encaixou-a no fundo após a limpeza, e deu-se continuidade 
ao peneiramento com a peneira destampada, fazendo o mesmo movimento por um 
período de 15 a 20 minutos, e após este período repetiu-se a etapa de limpeza, tampando 
a peneira e retirando-a do fundo para realizar a limpeza com o pincel e desprezou-se o 
material passante. 
Depois destes procedimentos, colocou-se a tampa e o fundo encaixados na 
peneira, realizou-se o peneiramento com uma leve inclinação e movimentos rápidos de 
vaivém durante 60 segundos, girando o conjunto em aproximadamente 60° a cada 10 
segundos. Finalizada esta etapa, realizou-se o procedimento de limpeza da peneira com 
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o auxílio do pincel, recolhendo todo o material e transferindo-o para o fundo, com a 
devida atenção para que todo o material fosse recolhido, transferiu-se para o recipiente 
de pesagem e realizou-se a pesagem do material, este procedimentofoi repetido até que 
a massa fina pesada fosse inferior a 0,05 gramas. 
Por fim, pode-se determinar o índice de finura do cimento pela seguinte 
expressão: 
𝐹 = 
𝑅
𝑃
 × 100 
Onde: 
▪ F representa o índice de finura do cimento, em porcentagem; 
▪ R representa a massa do resíduo de cimento na peneira, em gramas; 
▪ P representa a massa inicial do cimento, em gramas; 
 4.1.2. Determinação da pasta normal e dos tempos de pega 
Seguindo o procedimento estabelecido pela ABNT NBR 16606:2018 e ABNT 
NBR 16607:2018, foi-se necessário utilizar os seguintes materiais: 
▪ Água destilada; 
▪ Balança analítica; 
▪ 1000 g da amostra de cimento CPIII – 40 RS; 
▪ Misturador mecânico; 
▪ Molde (G) com formato troco-cônico; 
▪ Aparelho de Vicat com sonda de Tetmajer e agulha de Vicat; 
▪ Registrador de tempo; 
Primeiramente realizou-se a preparação da pasta normal, para isso pesou-se 
500 gramas da amostra de cimento e mediu-se 200 ml de água destilada, com isso 
acrescentou-se estes dois elementos na cuba do misturador e deixou-se em repouso por 
30 segundos, após isso misturou-se, com o auxílio do misturador mecânico, durante 30 
segundos em velocidade baixa. Posteriormente, desligou-se o misturador por 60 
segundos, no qual durante os 30 primeiros segundos realizou-se a raspagem da massa 
aderida na parede da cuba do misturador, com o auxílio de uma espátula, feito isso 
ligou-se novamente o misturador durante 30 segundos em velocidade alta. 
10 
 
Feito isso, ajustou-se o aparelho de Vicat com o auxílio da sonda de Tetmajer, 
baixando-a até que estivesse em contato com a placa-base, e ajustou-se à marca zero da 
escala. Realizado todo este procedimento de preparação da pasta normal, verificou-se 
a consistência desta pasta colocando-a dentro do molde, utilizando a espátula metálica, 
preenchendo-o completamente. Para que o preenchimento do molde fosse o melhor 
possível realizou-se o razamento. Posteriormente colocou-se o molde sob o aparelho de 
Vicat com a sonda de Tetmajer, e desceu-se a haste cautelosamente, para que o aparelho 
não fosse submetido a nenhum tipo de vibração. Este procedimento foi feito até que a 
sonda ficasse a 6 ± 1 mm de distância até a placa base. 
Ao finalizar este procedimento pôde-se determinar a porcentagem de água 
necessária para a produção da pasta normal pela seguinte expressão: 
𝐴 = 
𝑚𝑎
𝑚𝑐
 × 100 
Onde: 
▪ A representa a quantidade de água necessária para a elaboração da pasta normal, 
em porcentagem; 
▪ ma representa a massa de água utilizada para a obtenção da consistência normal 
da pasta de cimento, em gramas; 
▪ mc representa a massa de cimento utilizada no ensaio, em gramas; 
Com a pasta de consistência normal determinada partiu-se para a realização 
do ensaio de determinação dos tempos de pega. A massa utilizada na determinação da 
consistência normal não pode ser reaproveitada e, portanto, uma nova pasta com 500 
gramas de cimento e 200 ml de água foi feita para dar continuidade nos experimentos. 
Com a nova pasta, iniciou-se o processo para verificação dos tempos de pega, 
instalando a agulha de Vicat no aparelho de Vicat e assegurando que o indicador está 
na marca zero quando a agulha da haste móvel toca a placa-base. 
Após 30 minutos do enchimento do molde com a pasta de consistência normal 
já preparada, colocou-se o molde sob a placa base do aparelho de Vicat e desceu-se a 
agulha até atingir a superfície da pasta, aguardou-se aproximadamente 2 segundos nesta 
posição, com o cuidado para que não houvesse nenhuma movimentação do aparelho. 
Em seguida, soltou-se as partes móveis, permitindo que a agulha penetrasse na pasta, 
sem choque e sem velocidade inicial, e após 30 segundos realizou-se a leitura da escala 
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e do tempo. Este procedimento foi repetido, na mesma pasta, em posições diferentes, 
todas elas distantes de no mínimo 10 mm da borda, em um intervalo de tempo 
convenientemente espaçados de 15 a 30 minutos, até que o início da pega fosse 
determinado quando a agulha estacionasse a 6 ± 2 mm da placa-base. 
Para a finalização do ensaio, determinou-se o tempo de fim de pega, 
substituindo a agulha de Vicat utilizado na determinação do início de pega pela agulha 
de Vicat para determinação do fim de pega, que possui um dispositivo anular na sua 
extremidade inferior. Inverteu-se a pasta, colocando o lado que antes estava em contato 
com a placa-base para cima, e realizou-se o mesmo procedimento de penetração da 
agulha feito para a determinação do início de pega ampliando o intervalo de tempo, 
definido de acordo com as medições realizadas. Por fim, registrou-se a leitura da escala 
e o tempo até que a agulha penetrasse aproximadamente 0,5 mm na pasta, ou seja, até 
que o acessório anular não provocasse nenhuma deformação na superfície da amostra. 
Determinou-se os tempos de início e fim de pega, expressos em minutos, pela diferença 
de horários entre o início do ensaio e o início e fim de pega. 
 4.1.3. Determinação da resistência à compressão 
Seguindo o procedimento estabelecido pela ABNT NBR 7215:2019 para a 
realização deste ensaio foi necessário utilizar os seguintes materiais: 
▪ 624 g da amostra de cimento CPIII – 40 RS; 
▪ 1,872 kg de Areia normal composta pelas frações grossa, média grossa, média 
fina e fina; 
▪ Água destilada; 
▪ Desmoldante; 
▪ Balança analítica; 
▪ Misturador mecânico; 
▪ Molde de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura; 
▪ Soquete normal; 
▪ Máquina manual de ensaios de resistência à compressão; 
▪ Espátula metálica; 
Primeiramente realizou-se a montagem dos moldes e untou-se toda a 
superfície interna destes com o desmoldante, feito isso iniciou-se o processo de mistura, 
no qual colocou-se, em primeiro lugar, 300 ml de água, e 624 gramas de cimento, com 
12 
 
isso ligou-se o misturador mecânico na velocidade baixa por 30 segundos, após esse 
período acrescentou-se a areia normal, composta por 468 gramas de cada fração 
(grossa, média grossa, média fina e fina) sem interromper o processo de mistura e 
tomando o cuidado para que a areia fosse despejada gradualmente durante o tempo de 
30 segundos. Posteriormente mudou-se a velocidade para alta e misturou-se por mais 
30 segundos. Decorrido este tempo, desligou-se o misturador mecânico por 90 
segundos, no qual durante os 30 primeiros segundos realizou-se o processo de raspagem 
das paredes internas do misturador, com o auxílio de uma espátula metálica, e no tempo 
restante deixou-se a argamassa em repouso. Para finalizar o processo de mistura, ligou-
se o misturador na velocidade alta por 60 segundos. Imediatamente após este 
procedimento, realizou-se o processo de moldagem no qual colocou-se a argamassa nos 
6 moldes em quatro camadas, com a devida atenção para que estas tivessem os 
tamanhos mais próximos possíveis, recebendo, cada uma, 30 golpes uniformes e 
homogeneamente distribuídos com o soquete normal. Após o adensamento da última 
camada, deixou-se um leve excesso de argamassa acima da borda superior dos moldes 
e esperou-se um intervalo de até 6 horas. Neste período os corpos de prova deveriam 
ser levados à câmara úmida, mas não foi possível devido à falta deste equipamento no 
laboratório. Após este período razou-se os corpos de prova, de modo a nivelar suas 
superfícies. Posteriormente os corpos de prova foram deixados em repouso durante 24 
horas com a face superior protegida de eventuais gotejamentos. Findo este período 
inicial de cura, os corpos de prova foram retirados dos moldes e imersos, separados 
entre si, no tanque de cura com água (não corrente) saturada de cal, onde permaneceram 
até o momento da ruptura. 
Posteriormente, sem realizar a etapa de capeamento, iniciou-se o processo de 
rompimento dos corpos de prova na prensa manual com capacidade de 100 toneladas 
disponível no laboratório. Dois corpos de prova foram rompidos após 3 dias a partir do 
instante em que o cimento entra em contato com a água no processode mistura, outros 
dois com 7 dias e os dois restantes com 28 dias, todos respeitando a tolerância 
especificada na norma utilizada como referência. 
Para este processo de rompimento, primeiramente realizou-se a limpeza da 
máquina de ensaio, colocou-se o corpo de prova sobre o prato inferior da prensa, com 
a devida atenção para que o corpo de prova ficasse devidamente centralizado em relação 
ao eixo de carregamento, e também para aplicar a carga teve-se o cuidado de manusear 
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a manivela de forma constante e equilibrada. Por fim a resistência à compressão 
individual foi determinada pela seguinte expressão: 
𝑅𝑖𝑛𝑑. = 
𝐶𝑟𝑢𝑝𝑡.
𝐴
 
Onde: 
▪ Rind. representa a resistência individual à compressão de cada corpo de prova, 
em MPa; 
▪ Crupt. representa a carga de ruptura obtida pela leitura na máquina de ensaios de 
resistência à compressão, em kg; 
▪ A representa a área da seção transversal do corpo de prova, em cm2. 
 Posteriormente, pode-se calcular a resistência média à compressão e o desvio 
relativo máximo, respectivamente, pelas seguintes expressões: 
𝑅𝑚𝑒𝑑 = 
∑ 𝑅𝑖𝑛𝑑.
𝑁
 
Onde: 
▪ Rmed representa a resistência média à compressão dos corpos de prova de cada 
idade de rompimento, em MPa; 
▪ Rind representa a resistência individual à compressão de cada corpo de prova, 
em MPa; 
▪ N representa o número de corpos de prova rompidos em cada idade de 
rompimento; 
𝐷𝑀𝑅 = 
|𝑅𝑚𝑒𝑑 − 𝑅|
𝑅𝑚𝑒𝑑
 × 100 
Onde: 
▪ DMR representa o desvio máximo relativo de cada série de rompimento, em 
porcentagem; 
▪ Rmed representa a resistência média à compressão dos corpos de prova de cada 
idade de rompimento, em MPa; 
▪ R representa a resistência individual à compressão do corpo de prova que mais 
se afasta da média, para mais ou para menos, em MPa; 
14 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 5.1. DETERMINAÇÃO DA FINURA 
A finura, mais precisamente a superfície específica do produto, é o fator que 
governa a velocidade da reação de hidratação do mesmo e tem também sua influência 
comprovada em muitas qualidades de pasta, das argamassas e do concreto. O aumento 
da finura melhora a resistência, particularmente a resistência da primeira idade, diminui 
a exsudação e outros tipos de segregação, aumenta a impermeabilidade, a 
trabalhabilidade e a coesão dos concretos, além de diminuir a expansão em autoclave. 
(BAUER 2000). 
A finura do cimento é determinada naturalmente durante o processo de 
fabricação para controle do mesmo, como também nos ensaios de recepção do produto, 
quando deve estar dentro dos limites determinados nas especificações correspondentes. 
(BAUER 2000). 
Tabela 2: Resultados do ensaio para determinação do índice de finura do cimento. 
Massa da Amostra (g) 50 
Massa Retida Final (g) 0,22 
Índice de Finura (%) 0,44 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
A partir dos resultados obtidos no procedimento experimental (Tabela 2), foi 
possível determinar o índice de finura da amostra analisada, obtendo cerca de 0,44%. 
Segundo a norma ABNT NBR 16697:2018, o cimento Portland de alto-forno deve estar 
de acordo com os requisitos físicos e mecânicos apresentados na Tabela 1. Portanto, o 
resultado obtido no ensaio laboratorial da amostra de 0,44%, pode-se considerar que a 
finura está ideal, visto que atende ao requisito presente na norma. 
5.2. DETERMINAÇÃO DA PASTA NORMAL E DOS TEMPOS DE PEGA 
Segundo a norma ABNT NBR 16606:2018, a pasta é considerada normal 
quando a penetração da sonda de Tetmajer atinge uma altura igual a (6 ± 1) mm da 
placa-base após 30 segundos do instante em que ela for solta. O ensaio de determinação 
da pasta de consistência normal é responsável por indicar o quanto um cimento irá 
demandar água para produzir um concreto trabalhável. A determinação do fator água 
15 
 
cimento é de grande importância uma vez que possui influência na resistência, 
durabilidade e na retração do concreto. 
A partir dos resultados obtidos no procedimento experimental (Tabela 3), foi 
possível determinar a porcentagem de água necessária para a produção da pasta normal, 
e portanto, a relação água cimento, que neste caso é 0,4. 
Tabela 3: Especificações da pasta de cimento de consistência normal obtido no ensaio. 
Massa de cimento (g) 500 
Volume de Água (ml) 200 
Massa de Água (g) 200 
Porcentagem de água 40,0% 
Posição da Sonda 5 mm 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
Segundo Bauer (2000), o fenômeno da pega do cimento compreende a 
evolução das propriedades mecânicas da pasta no início do processo de endurecimento, 
e é utilizada como parâmetro para verificação da quantidade de gesso adicionado ao 
cimento, uma vez que este é o responsável pelo controle do fenômeno de pega. A 
caracterização da pega dos cimentos é feita pela determinação de dois tempos distintos 
- o tempo de início e o tempo de fim de pega em que os ensaios devem ser feitos com 
a pasta de consistência normal. 
Segundo a norma ABNT NBR 16607:2018, o tempo de início de pega trata-se 
do intervalo de tempo transcorrido desde o momento em que o cimento entra em contato 
com a água até o momento em que a agulha de Vicat penetra na pasta e estaciona a (6 
± 2) mm da placa-base. O tempo de fim de pega, por sua vez, trata-se do intervalo de 
tempo transcorrido desde o momento em que o cimento entra em contato com a água 
até o momento em que a sonda para medição de fim de pega, penetra cerca de 0,5 mm 
na pasta. 
Os valores de início e fim de pega são determinados em minutos, com precisão 
de 5 minutos para o início e 15 minutos para o fim de pega. Ambos são obtidos em um 
único ensaio. Espera-se que em cimentos mais finos, o início de pega seja mais rápido 
e o fim de pega mais demorado que os menos finos. Ademais, a quantidade de água 
16 
 
empregada na confecção da pasta possui influência na pega, espera-se tempos de pega 
maiores para maiores quantidades de água de amassamento. 
Com base nas especificações presentes na norma, foi possível determinar o 
tempo de início e fim de pega da amostra de cimento analisada (Tabela 5). Com base 
nos dados presentes na Tabela 1, pode-se concluir que os valores verificados atendem 
às especificações. 
Tabela 4: Medições do ensaio para determinação dos tempos de início e fim de pega. 
Medição 
Posição da Agulha 
de Vicat (mm) 
Horário 
1 0,0 09:45 
2 0,0 10:23 
3 0,5 10:55 
4 1,0 11:34 
5 4,0 11:55 
6 12,0 14:22 
7 38,0 15:50 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
Tabela 5: Resultados do ensaio de determinação dos tempos de pega. 
 Horário Tempo (minutos) 
Tempo mínimo (minutos) segundo a 
NBR 16697:2018 
Início do ensaio 09:05 - - 
Início de pega 11:55 170 ≥ 60 
Fim de pega 16:05 420 ≤ 720 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
 5.3. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 
Segundo Bauer (2000), a resistência mecânica dos cimentos é determinada 
pela ruptura à compressão de corpos de prova - no Brasil utilizam-se os cilíndricos - 
realizados com argamassa. Os corpos de prova devem ser corretamente armazenados 
até a data do rompimento e devem atender às resistências mínimas estabelecidas em 
norma. 
17 
 
Diante do ensaio realizado, com base na ABNT NBR 7215:2019, no qual 
foram utilizados corpos de prova cilíndricos, confeccionados a partir de uma argamassa 
de cimento e areia normalizada, com as seguintes especificações: 
Tabela 6: Dados dos corpos de provas. 
Diâmetro do corpo de prova (cm) 5 
Altura do corpo de prova (cm) 10 
Área do corpo de prova (cm2) 19,635 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
Tabela 7: Resultados do ensaio de determinação de resistência à compressão. 
Idade de 
ruptura 
(dias) 
Carga 
aplicada 
(toneladas) 
Resistência à 
compressão 
(MPa) 
Resistência 
média à 
compressão 
(MPa) 
Desvio 
máximo 
relativo (%) 
3 
2,46 12,29 
10,365 18,6% 
1,69 8,44 
7 
3,05 15,24 
15,215 0,2% 
3,04 15,19 
28 
5,53 27,63 
26,680 3,6% 
5,15 25,73 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
 
Com o objetivo de uma melhor visualização, elaborou-seum gráfico (gráfico 1) 
para representar o ganho de resistência dos corpos de prova e também para comparar 
os resultados, mais facilmente, com os estabelecidos na norma ABNT NBR 
16697:2018 (tabela 1), onde fica explicito que os resultados obtidos no ensaio não 
atendem o mínimo estabelecido na norma referência para este ensaio.
18 
 
 
Gráfico 1 – Ganho de resistência dos corpos de prova. 
 
Fonte: Próprio autor, 2021. 
Na norma referência para este ensaio é mencionado que quando o desvio 
relativo máximo for superior a 6%, deve-se calcular uma nova média, desconsiderando 
o valor que mais se afasta dela, portanto neste caso o valor a ser desconsiderado seria o 
de 8,44 MPa, no entanto como foram realizadas somente duas medições por idade de 
rompimento, o descarte deste valor resultaria em uma insuficiência de dados para se 
obter resultados confiáveis. 
Mediante os resultados apresentados, é notório o não atendimento das 
especificações estabelecidas na norma ABNT NBR 16697:2018 (tabela 1). Com isso, 
pode-se apontar como possíveis causas para tal discrepância nos resultados esperados 
para os obtidos a não utilização da câmara úmida, o que acabou prejudicando o período 
inicial de cura, já que isso possibilita a perda de água que foi quantitativamente 
mensurada para a argamassa, afetando diretamente a relação água cimento, 
ocasionando uma insuficiência da quantidade de água necessária para realizar a 
hidratação completa e adequada de todos os grãos de cimento. Outro fator que pode ter 
colaborado para este resultado foi a não realização do capeamento, fazendo com que a 
carga aplicada pela máquina de ensaio não fosse uniformemente distribuída pela 
superfície dos corpos de prova. 
19 
 
6. CONCLUSÃO 
Os ensaios aqui apresentados tiveram o principal objetivo de caracterizar o 
cimento Portland CP III-40 RS utilizado como amostra, para que seus resultados fossem 
analisados e interpretados, comparando-os com os resultados esperados, especificados 
na bibliografia, visando sua aplicação em obras de engenharia. 
Portanto, como pode-se perceber o índice de finura e os tempos de início e fim 
de pega atenderam ao resultado definido na norma, especificado na tabela 1, no entanto 
os resultados do ensaio de resistência à compressão não atingiram os valores mínimos 
esperados, o que acaba inviabilizando a utilização deste, já que não atendeu aos 
requisitos da norma. 
Por fim, mediante os resultados apresentados, pode-se concluir que este 
cimento para ser utilizado como insumo para a construção civil, é necessário que se 
realize um novo ensaio de compressão para assegurar que os resultados obtidos estejam 
corretos. Porém, com base nos resultados obtidos neste ensaio, pode-se concluir que o 
cimento não está apto para ser utilizado, visto que é de conhecimento que o principal 
uso do cimento é na produção de peças estruturais, portanto o não atendimento à 
resistência à compressão mínima inviabiliza seu emprego. A utilização deste, mesmo 
sendo determinada sua inviabilidade é de suma irresponsabilidade, já que o emprego 
deste material, nestas condições estabelecidas em laboratório pode acarretar em graves 
patologias estruturais e até mesmo no colapso da estrutura.
20 
 
REFERÊNCIAS 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11579: Cimento 
Portland – Determinação do índice de finura por meio da peneira 75 µm (nº 200). Rio 
de Janeiro: ABNT, 2012. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16606: Cimento 
Portland – Determinação da pasta de consistência normal. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16607: Cimento 
Portland – Determinação dos tempos de pega. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697: Cimento 
Portland – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento 
Portland – Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. 
Rio de Janeiro: ABNT, 2019. 
BATTAGIN, Arnaldo Forti. CIMENTO PORTLAND. In: CONCRETO: CIÊNCIA 
E TECNOLOGIA. Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP): [s. n.], 2008. 
cap. 6. Disponível em: 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5546930/mod_resource/content/0/capitulo%
206%20Cimento%20A%20Battagin.pdf. Acesso em: 27 ago. 2021. 
BAUER, Falcão. Materiais de construção. Volume 1. 5.ed. Uberlândia - MG: LTC. 
2000. 447p. 
 
 
 
 
 
 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5546930/