Aula de aglomerantes

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
AGLOMERANTES
Período: 2018.2
Materiais e Técnicas de Construção

2. • Aglomerantes são materiais ativos, geralmente pulverulentos
(dimensões igual ou inferior a 0,075 m), cuja principal função é
promover a união entre os grãos dos agregados. Os agregados
entram na composição das pastas, argamassas e concretos. Quando
misturados com água, exceto os materiais betuminosos, são capazes
de endurecer por simples secagem, ou então, em virtude de reações
químicas.
• Exemplos: materiais betuminosos – asfaltos, alcatrões; cal – aérea,
hidráulica; gesso – comum, anidro, hidráulico; cimento – natural,
artificial, aluminoso.
Conceito

3. Nomenclatura
Aglomerantes = materiais ativos (pulverulentos)
Pasta = água + cimento portland
Argamassa = água + cimento Portland + areia
Concreto = água + cimento portland + areia + brita
Concreto Armado = água + cimento portland + areia + brita + aço
Aglomerante
Agregado
Miúdo
Agregado
Graúdo

4. Os aglomerantes são classificados quanto ao seu princípio ativo, em:
• Aglomerantes Aéreos: São que endurecem pela ação química do CO2
presente no ar. Exemplo: cal aérea e gesso.
• Aglomerantes Hidráulicos: São aglomerantes que endurecem na
presença de água. Exemplos: a cal hidráulica e o cimento Portland.
• Aglomerantes Mistos: São aqueles que utilizam tanto um hidráulico
quanto um aéreo para reação química. Exemplo: cimento Portland +
cal aérea.
Classificação dos Aglomerantes

5. Principais Propriedades dos Aglomerantes
a) Pega – solidificação da pasta
b) Endurecimento – aumento da resistência
c) Durabilidade
d) Resistência

6. Conceito de Pega
• Pega é a perda de fluidez da pasta. Ao se adicionar, por exemplo,
água a um
aglomerante hidráulico, depois de certo tempo, começam a
ocorrer reações químicas de hidratação, que dão origem à
formação de compostos, que aos poucos, vão fazendo com que a
pasta perca sua fluidez, até que deixe de ser deformável para
pequenas cargas e se torne rígida.

7. • Início de pega de um aglomerante hidráulico é o período inicial
de solidificação da
pasta. É contado a partir do lançamento da água no aglomerante,
até ao início das reações químicas com os compostos do
aglomerante. Esse fenômeno é caracterizado pelo aumento
brusco da viscosidade e pela elevação da temperatura da pasta.
• Fim de pega de um aglomerante hidráulico é quando a pasta se
solidifica completamente, não significando, entretanto, que ela
tenha adquirido toda sua resistência, o que só será conseguido
após anos.

8. • A determinação dos tempos de início de e de fim de pega do
aglomerante são
importantes, pois através deles pode-se ter ideia do tempo
disponível para trabalhar,
transportar, lançar e adensar argamassas e concertos, regá-los
para execução da cura, bem como transitar sobre a peça.
Classificações do Tempo de Pega
Cimento de Pega Normal Tempo > 60 minutos
Cimento de Pega Semi-rápida 30 minutos < Tempo < 60 minutos
Cimento de Pega Rápida Tempo < 30 minutos

10. Cal
• É um produto obtido pela calcinação de rochas calcárias a
temperaturas elevadas (800 a 1000 °C).
• Existem 3 tipos de Cales: cal aérea (cal virgem e cal hidratada) e a
cal hidráulica.
Cal Aérea
• Cal Virgem: É o aglomerante resultante da calcinação de rochas
calcárias (CaCo3 – carbonato de cálcio) numa temperatura
inferior a de fusão do material (850 a 900 °C). Além das rochas
calcárias, a cal também é obtida de resíduo de ossos e conchas do
mar.

11. Cal Aérea
• Cal Hidratada: A cal hidratada é um produto manufaturado que
sofreu em usina o processo de hidratação. É apresentada como
um produto seco, na forma de pó branco de elevada finura. A cal
é encontrada no mercado em sacos de 20 kg.
• A cal hidratada oferece sobre a cal virgem algumas vantagens:
• Maior facilidade de manuseio, por ser um produto pronto,
eliminando do canteiro de obras a operação de extinção;
• Maior facilidade de transporte e armazenamento.
Cal

12. Cal
Cal Hidráulica
• Cal Hidráulica: Este tipo de cal é um aglomerante hidráulico, ou seja,
endurece pela ação da água, e foi muito utilizado nas construções
mais antigas, sendo posteriormente, substituído pelo cimento
Portland.
Aplicações da Cal
• Argamassas simples e mistas em alvenarias e revestimentos;
• Preparo de tintas;
• Tratamento de água;
• Correção de acidez no solo.

13. Gesso
• O gesso é um aglomerante de pega rápida, obtido pela
desidratação total ou parcial da gipsita, seguindo de moagem e
seleção de frações granulométricas em conformidade com sua
utilização. A gipsita é constituída de sulfato de cálcio (CaSo4). As
rochas são extraídas das jazidas, são britadas, trituradas e
queimadas em fornos.
• O gesso é um dos aglomerantes menos utilizados na construção
civil no Brasil, muito embora, possui propriedades e
características muito interessantes, como: endurecimento rápido,
plasticidade da pasta fresca e superfície lisa quando endurecida,
baixo consumo energético para seu processamento (< 300 °C).

14. Gesso
Aplicações do Gesso
• Como material de revestimento (estuque);
• Placas para rebaixamento de teto (forro);
• Painéis para divisórias;
• Elementos de ornamentação, como: sancas, florões, etc.

15. Cimento Portland
• É a denominação técnica do material usualmente conhecido na
construção civil como cimento. O cimento Portland foi criado e
patenteado em 1824, por um construtor inglês, chamado Josefh
Aspdin. Naquela época, era moda na Inglaterra construir com
uma pedra de cor acinzentada, originada na ilha de Portland,
situado ao sul do país. Como o resultado da invenção de Aspdin
se assemelhava, na cor e na dureza a pedra de Portland, foi
patenteada como o nome de cimento Portland.
• O cimento é um pó fino que possui propriedades aglutinantes,
que endurece com ação da água (aglomerante hidráulico) que
depois de endurecido não se decompõe mais.

16. Composição do Cimento Portland
É composto de clínquer (que tem como matéria prima o calcário e a argila)
com adições de outras substâncias que contribuem para suas propriedades ou
facilitam seu emprego. Essas adições definem os diferentes tipos de cimento.
No clínquer em pó está a essência do cimento, pois é ele quem tem a
característica de desenvolver uma reação química na presença da água, cujas
consequências físicas são, primeiramente, torna-se pastoso, portanto moldável, e
em seguida, endurecer, adquirindo elevada resistência e durabilidade.
Etapas de Fabricação do Cimento Portland
Rocha calcaria é britada -> moída -> colocada em silos para mistura com argila -> a
mistura atravessa um forno giratório com temperatura interna que pode alcançar
1450 °C -> o calor transforma a mistura em clínquer -> o clínquer é resfriado e por
fim moído -> o cimento é armazenado em silos -> segue para a comercialização.
Cimento Portland

17. A hidratação do cimento Portland gera a formação dos seguintes compostos:
• Silicato tricálcico (3CaO.Sio₂ - C₃S - Alita): tem a função de promover ganho
de resistência mecânica, em especial aos 28 dias de idade, quando atinge
entre 70 e 80% de sua resistência final.
• Silicato Bicálcico – (2CaO.SiO₃ - C₂S - Belita): tem a função de promover
resistência mecânica nas idades mais avançadas.
• Aluminato tricálcico (3CaO.Al₂O₃ - C₃A - Celita): tem a função de promover
o ganho de resistência, especialmente no primeiro dia (pega).
• Ferro aluminato tratacálcico (4CaO.Al₂O₃.Fe₂O₃ - C₄Afe - Ferrita): tem a
função de blindar quimicamente os demais compostos.
Cimento Portland

18. Adições de matérias-primas ao Clínquer
• As adições são as outras matérias-primas, que misturadas ao clínquer na
fase de moagem, fazem com que se obtenha diversos tipos de cimentos
Portland disponíveis no mercado. As principais matérias-primas são: gesso,
as escórias de alto forno, os materiais pozolânicos e os materiais
carbonáticos.
• Gesso: tem como função básica regular o tempo de pega do cimento.
• Escória de Alto Forno: é o subproduto obtido durante a produção do
ferrogusa nas industrias siderúrgicas, resultante do processo de fusão do
minério de ferro com cal e carvão. A adição da escória contribui para
melhoria de algumas propriedades do cimento, como por exemplo, a
durabilidade e a resistência a agentes químicos.

19. • Materiais Pozolânicos: são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas
fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em
elevadas temperaturas e derivados da queima de carvão mineral nas usinas
termoelétricas, entre outros. Esses materiais possuem propriedades ligantes
e sua adição ao cimento lhe confere maior impermeabilidade.
• Materiais Carbonáticos: são minerais moídos e calcinados. Contribui para
tornar a mistura mais trabalhável, servindo como um lubrificante entre as
partículas dos demais componentes do cimento.
Adições de matérias-primas ao Clínquer

20. Quanto a Composição dos Cimentos Brasileiros
Cimento Portland Comum
• CP comum (CP I): 100% de clínquer e gesso
• CP comum com adição (CP I - S): 99 a 95% de clínquer e gesso + 1 a 5% de
material pozolânico;
Cimento Portland Composto
• CP composto com Escória (CP II-E): 94 a 56% de clínquer e gesso + 6 a 43% de
escória de alto forno + 0 a 10% de material carbonático.
• CP composto com Pozolana (CP II-Z): 94 a 76% de clínquer e gesso + 6 a 14% de
material pozolânico + 0 a 10% de material carbonático.
• CP composto com Fíler (CP II-F): 94 a 90% de clínquer e gesso+ 0 a 10% de
material carbonático.

21. Cimento Portland de Alto-Forno
• CP de alto forno (CP III): 65 a 25% de clínquer e gesso + 35 a 70% de escória de
alto forno + 0 a 5% de material carbonático.
Cimento Portland Pozolânico
• CP pozolânico (CP IV): 85 a 45% de clínquer e gesso + 15 a 50% de material
pozolânico + 0 a 5% de material carbonático.
Cimento Pozolânico de Alta Resistência Inicial/Resistentes à Sulfatos
• CP de alta resistência inicial/resistentes à sulfatos (CP V – ARI/RS): 100 a 95% de
clínquer e gesso + 0 a 5% de material carbonático.
Quanto a Composição dos Cimentos Brasileiros

22. Cimento Portland Brancos
• CP branco estrutural (CP B estr.): 100 a 75% de clínquer e gesso + 0 a 25%
de material carbonático.
• CP branco não estrutural (CP B não estr.): 74 a 50% de clínquer e gesso + 26
a 50% de material carbonático.
Quanto a Composição dos Cimentos Brasileiros

23. Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento
• Cimento Portland Comum CP I e CP I-S (NBR 5732)
Muito utilizado para construções de concreto em geral quando não há
exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas. O CP I é usado em
serviços de construção em geral, quando não são exigidas propriedades
especiais do cimento. O CP I-S, com 5% de material pozolânico em massa,
recomendado para construções em geral, com as mesmas características.

24. • Cimento Portland CP II (NBR 11578)
O CP II é modificado. Gera calor numa velocidade menor do que o gerado
pelo CP I. Seu uso, portanto, é mais indicado em lançamentos maciços de
concreto, onde o grande volume da concretagem e a superfície relativamente
pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa. Este cimento
também apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

25. • Veja as recomendações de cada tipo de CP II:
CP II-Z (com adição de material pozolânico)
Empregado em obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e
industriais. E para produção de argamassas, concreto simples, armado e
protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento. O concreto feito
com este produto é mais impermeável e por isso mais durável.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

26. • CP II-E (com adição de escória granulada de alto-forno)
Composição intermediária entre o cimento portland comum e o cimento
Portland com adições (alto-forno e pozolânico). Este cimento combina com
bons resultados o baixo calor de hidratação com o aumento de resistência do CP
I. Recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor
moderadamente lento ou que possam ser atacadas por sulfatos.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

27. • CP II-F (com adição de material carbonático - fíler)
Para aplicações gerais. Pode ser usado no preparo de argamassas de
assentamento, revestimento, argamassa armada, concreto simples, armado,
protendido, projetado, rolado, magro, concreto-massa, elementos pré-
moldados e artefatos de concreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-
cimento, dentre outros.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

28. • CP III – (Alto Forno com escória - NBR 5735)
Apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor de
hidratação, assim como alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado,
além de ser resistente a sulfatos. É um cimento que pode ter aplicação geral em
argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, de concreto
simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro e outras. Mas é
particularmente vantajoso em obras de concreto-massa, tais como barragens, peças
de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares, obras em ambientes
agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e
efluentes industriais, concretos com agregados reativos, pilares de pontes ou obras
submersas, pavimentação de estradas e pistas de aeroportos.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

29. • CP IV – 32 (Com Pozolana - NBR 5736)
Para obras correntes, sob a forma de argamassa, concreto simples,
armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento. É
especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes
agressivos. O concreto feito com este produto se torna mais impermeável, mais
durável, apresentando resistência mecânica à compressão superior à do
concreto feito com CP I, a idades avançadas. Apresenta características
particulares que favorecem sua aplicação em casos de grande volume de
concreto devido ao baixo calor de hidratação.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

30. • CP V ARI - (Alta Resistência Inicial - NBR 5733)
O CP V ARI ao reagir com água adquire elevadas resistências, com maior
velocidade, é recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de
artefatos de cimento em obras desde as pequenas construções até edificação de
maior porte que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida, como
fábricas de blocos para alvenaria, blocos para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio,
mourões, postes, elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados. O
desenvolvimento dessa propriedade é conseguido pela utilização de uma dosagem
diferente de calcário e argila na produção do clínquer, e pela moagem mais fina do
cimento.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

31. • CP RS - (Resistente à Sulfatos - NBR 5737)
O CP RS oferece resistência aos meios agressivos sulfatados, como redes
de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de
solos. Pode ser usado em concreto dosado em central, concreto de alto
desempenho, obras de recuperação estrutural e industriais, concretos
projetado, armado e protendido, elementos pré-moldados de concreto, pisos
industriais, pavimentos, argamassa armada, argamassas e concretos
submetidos ao ataque de meios agressivos, como estações de tratamento de
água e esgotos, obras em regiões litorâneas, subterrâneas e marítimas.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

32. • Cimento Portland Branco (CPB) – (NBR 12989)
O Cimento Portland Branco estrutural é aplicado em concretos brancos
para fins arquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos
demais tipos de cimento.
Já o não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado, por
exemplo, em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais. Pode
ser utilizado nas mesmas aplicações do cimento cinza.
Quanto as Aplicações dos Tipos de Cimento

33. Quanto a Classe de Resistência
• CP 25: resistência à compressão de 25 Mpa aos 28 dias;
• CP 32: resistência à compressão de 32 Mpa aos 28 dias;
• CP 40: resistência à compressão de 40 Mpa aos 28 dias.

34. Disponibilidade do Cimento no Mercado
De acordo com Araújo, Rodrigues e Freitas (2000)
• A classe de cimento habitualmente encontrada no mercado é a CP-32,
estando a CP-25 praticamente fora de comercialização;
• Os cimentos pozolânicos e de alto forno são comercializados em
determinadas regiões onde se encontram em grandes quantidades as
matérias-primas utilizadas na sua fabricação;
• Os cimentos do tipo alta resistência inicial e resistentes a sulfatos só são
disponíveis praticamente sob encomenda;
• O tipo de cimento mais habitualmente encontrado no mercado é o
composto, normalmente, com adição de escoria na classe 32 (CP II -32).