2007ME ThiagoCatoia

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS
LABORATÓRIO DE MATERIAIS AVANÇADOS À BASE DE CIMENTO
USP – EESC – SET – LMABC
THIAGO CATOIA
LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO
São Carlos
2007
THIAGO CATOIA
Dissertação apresentada à Escola de

Engenharia de São Carlos da Universidade de
São Paulo como requisito para obtenção do
título de Mestre em Engenharia Civil.
Área de concentração:
Engenharia de Estruturas
Orientador:
Prof. Dr. Jefferson B. L. Liborio
São Carlos
2007
Ficha catalográfica preparada pela
Seção de Tratamento da Informação do Serviço de Biblioteca – EESC/USP
Catoia, Thiago
C366L Ladrilhos e revestimentos hidráulicos de alto
desempenho / Thiago Catoia ; orientador Jefferson B. L.
Liborio. –- São Carlos, 2007.
Dissertação (Mestrado-Programa de Pós-Graduação e Área

de Concentração : Engenharia de Estruturas) –- Escola de
Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo,
2007.
1. Argamassa. 2. Ladrilho hidráulico. 3. CAD.

4. Revestimento. 5. Durabilidade. I. Título.
À minha mãe Lucia e ao meu
pai Roberto, dedico este trabalho
com todo amor.

AGRADECIMENTOS
A Deus por estar sempre ao meu lado, e me proporcionar saúde e disposição em mais esta
etapa de minha vida.
Aos meus pais, Lucia Helena Catoia e Roberto Carlos Catoia, pelos paradigmas básicos de
amor, carinho, respeito, responsabilidade, dignidade e doação.
À minha amiga e irmã Bruna Catoia pelo apoio, incentivo na pesquisa, e companheirismo no
desenvolvimento de relatórios e dissertação, estando sempre disposta a me auxiliar.
À minha amiga e irmã Micheli Catoia, pelo incentivo e apoio, contribuindo com todo seu
amor e carinho.
Aos meus irmãos, Denise Aparecida Pim e Fabio Rodrigues Pim, pelo apoio e amizade
sempre dedicados a mim.
A meu amor, Regina Candeloro Grabarz, pelo apoio, incentivo e compreensão, pela
indispensável contribuição nos ensaios de caracterização, por estar sempre presente e disposta a
ajudar seja qual for o trabalho, e pelo amor dedicado a mim. Aos seus acolhedores pais, Sandra
Janete Candeloro e Mendel Grabarz, pelo apoio e incentivo, sempre me proporcionando momentos
felizes.
Ao meu orientador e amigo Prof. Dr. Jefferson Benedicto Libardi Liborio, pela valiosa
oportunidade concedida, pela confiança depositada em mim desde o início deste trabalho, e por
sempre valorizar minha dedicação.
Ao Prof. Dr. Libânio Miranda Pinheiro, pela sempre valorização do meu esforço acadêmico e
dedicação experimental.
Ao Marcelo Pinarelli Cover e Fernando Periotto, pela amizade e dedicação destinada às

minhas irmãs e família.
Ao Luciano Guimarães Monteiro de Castro e Sorandra Jane Candeloro Zaupa, pelo apoio
na participação do 48º Congresso Brasileiro do Concreto, ocorrido na cidade do Rio de Janeiro.
Ao meu amigo Romeu Lui Filho, por estar sempre pronto a me auxiliar na manutenção e
utilização de computadores e maquinários eletro-eletrônicos.
Ao Isaías de Oliveira Junior, pela dedicação a minha família, contagiando a todos com sua
serenidade e amor ao próximo.
Aos colegas que fizeram e fazem parte do Laboratório de Materiais Avançados à Base de
Cimento (LMABC): Alessandra Lorenzetti de Castro, José Américo Alves Salvador Filho, Rodrigo
Vieira da Conceição, Giuliano Romagnolo, Samir Costa Fagury, Fernanda Giannotti da Silva,
Valdirene Maria Lima, Fernanda Leal Costenaro, Fernando Mazzeo Grande, Romel Dias Vanderlei,
Vanessa Silveira Silva, Sandra Maria de Lima, Rafaelle Tiboni, Gerusa de Cássia Salado, Marcelo
Sartorio, Carlos Eduardo Jun Futida, Érika Mieko Uagaia, José Luiz Camarero Neto, pela harmoniosa
convivência e salutar troca de informação.
Aos meus colegas de turma, pelo companheirismo.
Aos técnicos, Jorge Brabo, Renato Antonio da Silva e Marco Valério Antônio, pela
colaboração no programa experimental.
Ao Wilson Moreira e Vandira Cascimiro dos Santos, pela cuidadosa e cotidiana limpeza do
LMABC.
Ao especialista em laboratório, Luiz Vicente Vareda, pelo auxílio na utilização de

equipamentos importantes na realização de ensaios.
Ao analista de sistemas, Masaki Kawabata Neto, pelo auxílio e manutenção dos

computadores do LMABC.
Ao Laboratório de Engenharia de Estruturas, pelo apoio técnico.
À Rosi Aparecida Jordão Rodrigues, Antônio Valdir Carneiro e Sylvia Helena Morette, da
secretaria do departamento de Engenharia de Estrutura, pelos auxílios prestados.
Ao Prof. Dr. Hoberto Hieaki Tsunaki, ao Prof. Dr. Benedito Di Giacomo, ao Pós Doutorando
Fabricio Tadeu Paziani, e ao técnico Luiz Neves, do Laboratório de Metrologia do Departamento de
Engenharia Mecânica (LAMAFE – SEM – EESC – USP), pelo auxílio nos ensaios de expansão por
cura e retração por secagem.
Ao Prof. Tit. José Eduardo Rodrigues e ao Pós Doutorando Rogério Pinto Ribeiro, do
Laboratório de Rochas Ornamentais do Departamento de Geotecnia (SGS – EESC – USP), pelo
auxílio e discussão dos ensaios de desgaste por abrasão.
Ao Prof. Dr. Arthur Belford Powell e ao técnico Adilson Rocini, do Laboratório de Laminação
do Departamento Petrologia e Metalogenia do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da
Universidade Estadual Paulista de Rio Claro (DPM – IGCE – UNESP/RC), pelo auxílio nos ensaios de
desgaste por abrasão.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pela bolsa e

demais apoios concedidos, que muito contribuiu para realização da presente pesquisa de mestrado.
Às seguintes empresas, pela doação de materiais utilizados nesta pesquisa:

• Grace Brasil Ltda.
• Mineração Jundu Ltda.
• Metacaulim do Brasil Ltda.
• Elkem Materials South America Ltda.
• MBT Brasil Indústria e Comércio Ltda.
• Degussa Construction Chemicals Brasil Indústria e Comércio de Produtos Químicos Ltda.
Ao Departamento de Engenharia de Estruturas (SET), Escola de Engenharia de São Carlos

(EESC), Universidade de São Paulo (USP), que tanto me orgulho.
i
RESUMO
CATOIA, T. Ladrilhos e revestimentos hidráulicos de alto desempenho. Dissertação

(Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.
Os ladrilhos hidráulicos são revestimentos produzidos utilizando aglomerante hidráulico,
cuja tecnologia de produção não acompanhou a grande evolução tecnológica dos concretos, as
disponibilidades de novos materiais e técnicas de utilização ocorrentes nos últimos anos, sendo assim
esses revestimentos perderam espaço e competitividade no mercado pela característica artesanal de
sua produção. O trabalho teve como objetivo desenvolver uma argamassa para produção de ladrilhos
hidráulicos utilizando a tecnologia utilizada na produção de concretos de alto desempenho. Os
agregados foram selecionados e compostos utilizando diferentes técnicas de empacotamento de
partículas, essas técnicas foram implementadas experimentalmente e seus resultados foram
analisados e comparados através da medida de massa unitária no estado compactado seco. Os
aglomerantes foram selecionados de forma a atender a utilização de pigmentos claros e escuros
necessários para a produção de ladrilhos hidráulicos decorativos, assim foram elaboradas duas
diferentes composições de aglomerantes, a primeira com cimento Portland branco estrutural e
metacaulinita branca, e a segunda com cimento Portland de alta resistência inicial resistente a
sulfatos e sílica ativa de ferro-silício. Diferentes aditivos superplastificantes foram testados, sendo a
medida de compatibilidade com os aglomerantes e a determinação dos teores ideais a serem
utilizados com cada tipo de aglomerantes realizadas através da medida de consistência em mesa
cadente. A avaliação das argamassas desenvolvidas para produção dos ladrilhos hidráulicos foi
realizada através dos ensaios de compressão axial simples, tração na compressão diametral, e
determinação do módulo de elasticidade. Os ladrilhos hidráulicos foram produzidos em fôrmas
previamente elaboradas e moldados com auxílio de vibração, após desmoldagem e cura foram
avaliados através dos ensaios de módulo de flexão, desgaste por abrasão, absorção de água,
retração por secagem, ação química, e determinação das variações de dimensões em diferentes
tempos de cura. Após elaboração, produção e avaliação dos ladrilhos hidráulicos, também foram
realizados alguns testes práticos, e avaliados os custos dos materiais para produção desses
revestimentos, como parte de um estudo para implementação da produção desses elementos em
escala industrial. Os ladrilhos hidráulicos desenvolvidos apresentaram alto desempenho nas
características avaliadas, com resistência à compressão axial simples de até 143 MPa e absorção de
água próxima a 1 %, também apresentando viabilidade de produção.
Palavras-chave: Ladrilho hidráulico. Argamassa. CAD. Revestimento. Durabilidade.

ii
iii
ABSTRACT
CATOIA, T. High performance hydraulic tiles and coverings. M. Sc. Dissertation –

Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.
The hydraulic tiles are coverings produced by using hydraulic binders, whose production
technology has not follow the great technological evolution of the concretes, the availabilities of new
materials and the usual techniques in recent years, thus they have lost space and competition in the
market due to their handicraft characteristic of production. This work had the objective to develop a
mortar for production of hydraulic tiles using high performance concrete production technology. The
aggregates were selected and proportioned using different techniques of particle packing, these
techniques were implemented experimentally and their results were analyzed and compared through
the measurement of the unit weight by rodding. The binders were selected to be used with clear and
dark pigment necessity for production of decorative hydraulic tiles, thus two different mixture
proportions of binders were elaborated, the first with structural white Portland cement and white
metakaulin, and the second with high initial strength Portland cement resistant to sulphate and
ferrosilicon silica fume. Different superplasticizer additives were tested, being the measure of
compatibility with the binders and the determination of ideal proportions to be used with each type of
binders measured in flow table consistency test. The evaluation of mortars developed for hydraulic
tiles production was carried out by simple axial compression test, cylinder splitting test, and elastic
modulus determination test. The hydraulic tiles were produced in a previously elaborated mould and
molded by vibration, after dismoulding and cure were evaluated by flexural modulus test, wear by
abrasion test, water absorption test, drying shrinkage test, chemical action test, and determination of
the dimensions variations in different times of cure. After hydraulic tiles elaboration, production and
evaluation, also were made some practical tests, and evaluated the material costs for production of
these coverings, as part of an implementation study for production of these elements in industrial
scale. The developed hydraulic tiles showed high performance in the evaluated characteristics, with
simple axial compression strength until 143 MPa and water absorption about 1 %, also showed
production viability.
Keywords: Hydraulic tile. Mortar. HPC. Covering. Durability.

iv
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Diagrama ilustrativo da influencia da microestrutura dos agregados 11

Figura 2.2 - Desenvolvimento da microestrutura na hidratação do cimento Portland 16
Figura 2.3 - Modelo de empacotamento de partículas 30
Figura 2.4 - Densidade relativa x Arredondamento relativo 32
Figura 2.5 - Gráfico idealizado da melhor composição entre os agregados P1 e P2 32
Figura 2.6 - Densidade relativa x Composição das partículas 33
Figura 2.7 - Dopagem de agregados para aumentar a aderência 34
Figura 2.8 - Influência do efeito parede no empacotamento de agregados 34
Figura 2.9 - Modelos de mesma granulometria e diferentes empacotamentos 35
Figura 2.10 - Ladrilhos hidráulicos 36
Figura 2.11 - Fábrica Dalle Piagge, em São Paulo 38
Figura 2.12 - Ladrilhos hidráulicos em ambiente interno 38
Figura 2.13 - Ladrilhos hidráulicos em imóvel comercial 39
Figura 2.14 - Ladrilhos hidráulicos em ambiente externo 39
Figura 2.15 - Moldes para realização dos desenhos dos ladrilhos 40
Figura 2.16 - Pigmentos utilizados como base para as tintas 40
Figura 2.17 - Preparo das tintas 41
Figura 2.18 - Etapas do processo de fabricação dos ladrilhos hidráulicos 42
Figura 2.19 - Ladrilhos hidráulicos com diferentes desenhos e texturas 43
Figura 3.1 - Medida de consistência de argamassa em mesa cadente 48
Figura 3.2 - Faceador para corpos-de-prova com detalhe do disco 49
Figura 3.3 - Corpos-de-prova com topo retificado e não retificado 50
Figura 3.4 - Prensa servo-hidráulica utilizada 51
Figura 3.5 - Corpo-de-prova solicitado à compressão axial simples 51
Figura 3.6 - Ruptura cônica de corpos-de-prova comprimidos axialmente 52
Figura 3.7 - Corpo-de-prova solicitado à compressão diametral 52
Figura 3.8 - Ruptura dos corpos-de-prova comprimidos diametralmente 53
Figura 3.9 - Ensaio para determinação do módulo de elasticidade 54
Figura 3.10 - Acabamento superficial obtido no elemento hidráulico 55
Figura 3.11 - Fôrma para obtenção do ladrilho hidráulico 56
Figura 3.12 - Moldagem de ladrilhos hidráulicos com auxílio de vibrador 57
Figura 3.13 - Cura dos ladrilhos hidráulicos antes da desfôrma 57
Figura 3.14 - Prensa servo-elétrica utilizada 59
Figura 3.15 - Ladrilho hidráulico solicitado à flexão 60
Figura 3.16 - Ruptura no terço central dos ladrilhos hidráulicos solicitados à flexão 60
Figura 3.17 - Máquina Amsler utilizada no ensaio de desgaste por abrasão 61
Figura 3.18 - Corte de peça com serra policorte e disco rotativo diamantado (Ø 500 mm) 62
Figura 3.19 - Medida de espessura com relógio comparador 62
Figura 3.20 - Ensaio de abrasão em máquina Amsler com detalhe do corpo-de-prova 63
vi
Figura 3.21 - Medida de ladrilhos hidráulicos em torre eletrônica de medição 64

Figura 3.22 - Corte de peça com serra policorte e disco rotativo diamantado (Ø 110 mm) 66
Figura 4.1 - Curva granulométrica da areia Itaporanga 68
Figura 4.2 - Curva granulométrica da areia Descalvado 69
Figura 4.3 - Variação da massa unitária nas diversas proporções entre as areias 77
Figura 4.4 - Sobreposição da curvas granulométricas 80
Figura 4.5 - Espalhamento da mistura clara (CPB 40 + MB) com GLENIUM 51 86
Figura 4.6 - Espalhamento da mistura clara (CPB 40 + MB) com ADVA Cast 86
Figura 4.7 - Espalhamento da mistura escura (CP V ARI RS + SFS) com GLENIUM 51 87
Figura 4.8 - Espalhamento da mistura escura (CP V ARI RS + SFS) com ADVA Cast 88
Figura 4.9 - Elementos moldados com argamassa clara com e sem pigmento 93
Figura 4.10 - Elementos moldados com argamassa escura com e sem pigmento 93
Figura 4.11 - Etapas da verificação da possibilidade de junção de peças 97
Figura 4.12 - Elementos hidráulicos após junção 98
Figura 4.13 - Ladrilhos hidráulicos após restauração de superfície 99
Figura 5.1 - Diversidade de ladrilhos hidráulicos moldados com e sem pigmento 102
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Principais constituintes do cimento Portland 14

Tabela 2.2 - Propriedades dos quatro principais componentes do cimento 14
Tabela 2.3 - Significado físico das reações de hidratação do cimento Portland 17
Tabela 2.4 - Relação: dimensão das partículas de cimento e tempo de hidratação 18
Tabela 2.5 - Composição química da escória 19
Tabela 2.6 - Características da sílica ativa para uso como adição 21
Tabela 2.7 - Limites de material pozolânico para uso como adição 23
Tabela 2.8 - Requisitos a serem atendidos pela água de amassamento 24
Tabela 4.1 - Composição granulométrica da areia Itaporanga 68
Tabela 4.2 - Composição granulométrica da areia Descalvado 69
Tabela 4.3 - Composição química da areia Jundu 70
Tabela 4.4 - Dados técnicos do CPB 40 Estrutural 71
Tabela 4.5 - Dados técnicos do CP V ARI RS 72
Tabela 4.6 - Composição química da metacaulinita 73
Tabela 4.7 - Composição química da sílica ativa de Fe-Si 74
Tabela 4.8 - Dados técnicos do aditivo ADVA Cast 75
Tabela 4.9 - Dados técnicos do aditivo GLENIUM 51 75
Tabela 4.10 - Características dos pigmentos RHEOCOLOR 76
Tabela 4.11 - Composição das areias Itaporanga e Descalvado - Modelo 1 77
Tabela 4.12 - Composição granulométrica do Modelo 3 79
Tabela 4.13 - Valores da massa unitária no estado compactado seco 80
Tabela 4.14 - Traços com e sem areia Jundu 82
Tabela 4.15 - Características das misturas estudadas e resultados dos ensaios 90
Tabela 4.16 - Características e resultados dos ensaios de ladrilhos hidráulicos 94
Tabela 4.17 - Custo dos materiais que compõem a mistura clara 100
Tabela 4.18 - Custo dos materiais que compõem a mistura escura 100
viii
ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
# - Malha de peneiras
A - Área da seção transversal do corpo-de-prova
a - Agregado
a/a - Relação água/aglomerante
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
Abs - Teor de absorção de água
a/c - Relação água/cimento
ad - Adição
AFt - Etringita
AFm - Monossulfoaluminato de cálcio hidratado
agl - Aglomerante (cimento + adição)
ASTM - American Society for Testing and Materials
b - Largura da placa ao longo da ruptura
C - Consumo de material
C2S - Silicato dicálcico ou belita
C3A - Aluminato tricálcico ou aluminato
C3S - Silicato tricálcico ou alita
C4AF - Ferroaluminato tetracálcico ou ferrita
CAD - Concreto de alto desempenho
CAR - Concreto de alta resistência
CH; Ca(OH)2 - Portlandita ou hidróxido de cálcio
CP - Cimento Portland
CPB 40 - Cimento Portland Branco Estrutural com classe de resistência de 40 MPa
CPFT - Porcentagem acumulada de partículas menores que DP
CP V ARI (Plus) - Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
CP V ARI RS - Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Resistente a Sulfatos
CR - Carga de ruptura
C-S-H - Silicato de cálcio hidratado
d - Diâmetro do corpo-de-prova
DL - Diâmetro da maior partícula
DP - Diâmetro da partícula
DS - Diâmetro da menor partícula
∆ε - Intervalo de deformação específica
∆l - Deslocamento
∆σ - Intervalo de tensão de compressão
E - Módulo de Elasticidade
EC - Teor de expansão por cura
ε - Deformação específica
EESC - Escola de Engenharia de São Carlos
x
emin - Espessura mínima da placa

F - Carga
FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Fch - Fração de cheios
ft,d - Resistência à tração na compressão diametral
Fvz - Fração de vazios
γsolto - Massa unitária no estado solto
γcomp. - Massa unitária no estado compactado seco
h - Altura do corpo-de-prova
L - Distância entre as barras de apoio
l0 - Medida de dimensão de peça após desmoldagem
l1 - Medida de dimensão de peça saturada superfície seca
l2 - Medida de dimensão de peça seca
l - Altura da haste do extensômetro
LMABC - Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento
m1 - Massa de peça saturada superfície seca
m2 - Massa de peça seca
MB - Metacaulinita Branca
Mix - Mistura
MRF - Módulo de resistência à flexão
Na2O - Óxido de sódio
NBR - Norma Brasileira Registrada
Pf - Fator de empacotamento
q - Módulo ou coeficiente de distribuição
RS - Teor de retração por secagem
SFS - Sílica de ferro-silício
ρ - Massa específica
ρemp - Densidade relativa de empacotamento
ρbulk - Densidade volumétrica do sistema de partículas
ρS - Densidade máxima de partículas sólidas
SiO2 - Dióxido de silício (sílica amorfa)
SP - Aditivo superplastificante
σ - Tensão de compressão
USP - Universidade de São Paulo
Vef - Volume efetivo
xi
SUMÁRIO
RESUMO i
ABSTRACT iii
LISTA DE FIGURAS v
LISTA DE TABELAS vii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ix
1. INTRODUÇÃO 1
1.1. Considerações gerais 1
1.2. Justificativa e importância do trabalho 1
1.3. Objetivos 2
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3
2.1. Concreto de alto desempenho 3
2.1.1. Definições 3
2.1.2. Histórico 5
2.1.3. Aplicações 8
2.1.4. Materiais 9
2.1.4.1. Agregado 9
2.1.4.2. Cimento 13
2.1.4.3. Adição 18
2.1.4.4. Água de amassamento 23
2.1.4.5. Aditivo 25
2.1.4.6. Pigmento 28
2.1.5. Empacotamento de partículas 30
2.2. Ladrilhos e revestimentos hidráulicos 36
2.2.1. Definições 36
2.2.2. Histórico 37
2.2.3. Produção atual 39
3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL 45
3.1. Caracterização de agregados miúdos 45
3.2. Empacotamento de partículas 46
3.3. Determinação da massa específica de aglomerantes 47
3.4. Determinação do teor de sólidos de aditivos líquidos 47
3.5. Ensaio de consistência em mesa cadente 47
3.6. Determinação da massa específica da argamassa fresca 48
3.7. Moldagem e preparo de corpos-de-prova cilíndricos 49
3.8. Ensaios mecânicos de corpos-de-prova cilíndricos 50
3.9. Determinação do módulo de elasticidade de corpos-de-prova cilíndricos 53
3.10. Moldagem e cura de ladrilhos hidráulicos 54
3.11. Ensaio dimensional e visual de ladrilhos hidráulicos 58
3.12. Ensaio de flexão de ladrilhos hidráulicos 58
xii
3.13. Desgaste por abrasão de ladrilhos hidráulicos 61

3.14. Absorção de água de ladrilhos hidráulicos 63
3.15. Retração por secagem de ladrilhos hidráulicos 64
3.16. Resistência ao ataque químico de ladrilhos hidráulicos 65
4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL 67
4.1. Seleção dos materiais 67
4.1.1. Agregados miúdos 67
4.1.2. Cimento 70
4.1.3. Adição 72
4.1.4. Aditivo 74
4.1.5. Pigmento 75
4.2. Dosagem da argamassa 76
4.2.1. Empacotamento das partículas de agregados 76
4.2.2. Empacotamento de partículas do traço 81
4.2.3. Traço da argamassa 83
4.2.4. Ordem de mistura dos materiais 84
4.2.5. Consistência da argamassa 85
4.2.6. Caracterização da argamassa 89
4.2.7. Pigmentos na argamassa 92
4.3. Avaliação dos revestimentos 94
4.4. Junção de peças 96
4.5. Restauração dos revestimentos hidráulicos 98
4.6. Custo dos materiais 99
5. CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS 101
5.1. Conclusões 101
5.2. Considerações finais 102
5.3. Prosseguimento da pesquisa 105
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 107
INTRODUÇÃO 1
1. INTRODUÇÃO
1.1. Considerações gerais:
Os ladrilhos hidráulicos foram introduzidos no Brasil pelos italianos e, embora no passado

fosse uma alternativa na produção de revestimentos, essencialmente com caráter decorativo, pelas
disponibilidades existentes, seu uso foi abandonado com o advento da indústria cerâmica.
Outra razão para o abandono do uso desse revestimento, deveu-se também às poucas
alternativas existentes no comércio, com pequenas empresas capacitadas para produzi-los, e ainda
assim com baixo desempenho em aplicações específicas.
Embora nos anos 80 arquitetos e decoradores começarem a valorizar novamente os
revestimentos hidráulicos, como forma de personalizar projetos e até pela possibilidade de utilização
em mosaicos, a inserção no mercado de produtos com bom aspecto visual ainda passa por uma
produção artesanal que está embasada no empirismo, com pouco cientificismo, sendo ainda utilizada
as técnicas trazidas da Itália.
O advento do concreto de alto desempenho, com valores de resistência a compressão que
podem atingir os 200 MPa, permite que seja transposto para a prática um novo conceito de um
revestimento hidráulico, com realces marcantes no tocante à durabilidade, resistências mecânicas
(flexão, compressão, tração, desgaste, etc) e resistências químicas proporcionadas inclusive pela alta
impermeabilidade..
1.2. Justificativa e importância do trabalho:
Enquanto numa fábrica de cerâmica a média diária de produção por pessoa é de 10 mil m2,
em empresas de ladrilhos não passa de 20 m2, justificada pela mão de obra artesanal. Com isso, seu
preço não é módico: peças de 20 x 20, 15 x 15, 10 x 10 e 5 x 5 centímetros custam entre R$ 1,50 e
R$ 6,00 a unidade. Modelos que compõem barrados são vendidos aproximadamente a R$ 28,00 o
metro linear. Esses custos poderiam então atingir valores, como os preços de março de 2003, de R$
150,00/m2, evidenciando que o uso desse material se deve hoje aos saudosistas e abastados, visto
que a implantação final ultrapassaria hoje R$ 200,00/m2 (MEDEIROS, CAPPI e PALHAIS, 2003).
Com isso, esse material não apresenta competitividade com outros revestimentos como os
porcelanatos, granitos, e qualquer outro revestimento cerâmico, que podem inclusive imitar os
mosaicos bizantinos. Daí a importância da pesquisa, que visa contribuir com a melhora do produto e
da produção, podendo levar os ladrilhos hidráulicos a uma maior diversidade de aplicação e a uma
melhor competitividade no mercado.

2 INTRODUÇÃO
Cabe ressaltar que as inovações científicas e tecnológicas referente à produção dos

ladrilhos e revestimentos hidráulicos, desenvolvidas nessa pesquisa, estão sendo submetidas a um
pedido de patente pelos autores.
1.3. Objetivos:
O presente trabalho tem como objetivo produzir revestimentos hidráulicos para piso e
paredes, de alto desempenho e alta resistência, a partir de toda tecnologia existente utilizada no
desenvolvimento do concreto de alto desempenho.
De maneira mais específica pretende-se elaborar, produzir e avaliar revestimentos
hidráulicos obtidos por moldagem, com elevada resistência à compressão, elevado módulo de
elasticidade, resistentes à abrasão, de baixíssima absorção, com baixa retração por secagem,
resistentes a ação química, resistentes à flexão, e com bom acabamento superficial.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Concreto de alto desempenho:
2.1.1. Definições:
A grande maioria dos autores da expressão "concreto de alto desempenho" argumenta que
ela é muito vaga, pois a definição e a medida de desempenho de um concreto não podem ser obtidas
precisamente.
Segundo Aitcin (2000), um concreto de alto desempenho (CAD) é essencialmente um
concreto tendo relação água/aglomerante baixa. O valor de 0,40 é sugerido como limite entre um
concreto comum e um de alto desempenho. Apesar de ser um valor arbitrário, adota-o como limite ao
considerar muito difícil, se não impossível, trabalhar e lançar um concreto com relação
água/aglomerante menor ou igual a 0,40, feito com cimento Portland encontrado no mercado, sem o
uso de aditivos superplastificantes. Além disso, esse valor se aproxima do valor teórico que garante a
completa hidratação do cimento Portland proposto por Powers em 1968.
O conceito de CAD é bastante variado, diversas definições vêm sendo apresentadas desde
que o CAD foi proposto e variam de acordo com cada país ou centro de pesquisa. Uma definição
bastante usada é dada por Zia (1993)1 apud Lobo e Ferraris (1998): "um concreto que encontra
desempenho especial e requisitos de uniformidade que nem sempre podem ser obtidos usando
ingredientes convencionais, processos de mistura tradicionais e práticas de cura típicas". Outras
definições estabelecidas, que variam de acordo com cada país e centro de pesquisa, são
apresentadas a seguir:
a) SHPR – Strategic Highway Research Program (1991):
• resistências à compressão axial simples:
o idade de 4 horas ≥ 20MPa;
o idade de 24 horas ≥ 35MPa;
o idade de 28dias ≥ 70MPa;
• fator de durabilidade maior que 80%, para ciclos gelo e degelo;
• o CAD deve ter relação água/aglomerante < 0,35 kg/kg.
As definições da SHRP, no que se refere à resistência, durabilidade e características da
mistura foram desenvolvidas para construção de pavimentos rodoviários.
b) NIST / ACI – National Institute of Standards and Technology / American Concrete Institute
(1990):
1
ZIA, P. (1993). High performance concrete in severe environments. American Concrete Institute. Detroit: SP-
140, p.iii.
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O CAD é um concreto que apresenta propriedades e uniformidade que não podem ser
obtidas rotineiramente utilizando apenas constituintes e misturadores normais, lançamento
convencional e necessitam de práticas de cura especiais. Como exemplos dessas propriedades, têm-
se:
• fácil lançamento e compactação sem segregação;
• propriedades mecânicas melhoradas a longas idades;
• altas resistências mecânicas nas primeiras idades;
• alta dureza superficial;
• estabilidade volumétrica;
• vida útil longa em meios ambientes severos.
Esses exemplos pressupõem que esse conjunto de condições não pode ser atingido pelos
concretos convencionais.
c) Universidade de Tóquio (1990):
Nesta definição, o CAD é caracterizado como um “concreto compensador” das práticas de
pouca qualidade nas construções e nos detalhes construtivos e, que por si só, promova as seguintes
características:
• capacidade de preencher as fôrmas com pouco ou nenhum esforço externo de compactação
(auto-adensável);
• mistura coesiva com baixa segregação;
• que origine pouquíssimas fissuras nas pequenas idades devido à retração e deformações
térmicas;
• que proporcione resistência mecânica suficiente a longas idades e baixa permeabilidade.
Esta definição é um reflexo de que os japoneses enfatizam que tanto as facilidades de
construção, resistência e durabilidade do concreto devam ser evidenciadas.
d) PCI – Prestressed Concrete Institute / Committee on Durability (1994):
O CAD é um concreto com ou sem sílica ativa e que tem relação a/c < 0,38, resistência à
compressão acima de 55,2 MPa (8000 psi) e permeabilidade menor que 50% (medida pelos métodos
AASHTO T-259 ou T-277) das misturas convencionais.
e) CERF – Civil Engineering Research Foundation (1994):
O CAD e o concreto convencional diferem entre si pelas seguintes características:
• facilidade de lançamento e compactação;
• atinge altas resistências em pequenas idades;
• apresenta propriedades melhoradas tais como: resistência mecânica a longas idades,
resistência à abrasão ou carga de impacto e, baixa permeabilidade;
• apresenta estabilidade de volume e forma, e menos fissuras que o concreto convencional;
• é mais durável que concreto convencional quando sujeito a ataque químico, gelo e degelo ou
alta temperatura;
• apresenta características de durabilidade.

Para Liborio (2002), o concreto de alto desempenho “deve ser entendido como um material,
cientificamente produzido, que atende as expectativas do cliente do ponto de vista estrutural, da
estética, de durabilidade frente ao meio ambiente atual e futuro, para fins pré-determinados. Deve ser
econômico (custo/benefício) e propiciar vantagens frente a outras alternativas tecnológicas”. Essa
última observação é feita a fim de se evitar a panacéia.
Portanto, a idéia de se fazer um CAD está relacionada com um concreto durável, com a
satisfação do usuário e com o seguro de vida da empresa.
Assim como há numerosas definições para o CAD, há diferentes tipos de CAD. Geralmente
o termo CAD se refere a um concreto com uma variedade de propriedades e características
melhoradas. Embora possa haver outras propriedades específicas, na maioria das vezes elas são
baseadas na resistência à compressão simples, medidas em corpos-de-prova cilíndricos e assim se
utiliza o termo concreto de alta resistência (CAR). Entretanto, em todos os casos, os concretos
apresentam baixa relação água/aglomerante.
2.1.2. Histórico:
Em meados dos anos 60, os projetistas estavam satisfeitos com a execução de estruturas
de concreto com resistências variando de 15 MPa a 20 MPa, as quais eram consideradas seguras e
econômicas. Além disso, os produtores de concreto estavam ganhando dinheiro suficiente com a
venda do mesmo para a construção de estruturas do tipo horizontal.
Foi no início dos anos 60, na cidade de Chicago, que o trabalho de um projetista corajoso
em conjunto com um produtor de concreto inovador começou a usar pequenas quantidades
significativas de concreto de alta resistência em estruturas importantes (FREEDMAN, 19712 apud
AITCIN, 2000).
Deve-se lembrar que os cimentos e aditivos disponíveis naquele tempo não eram tão
adequados à manufatura do concreto de alta resistência como alguns desses materiais utilizados
atualmente. Os cimentos eram mais grossos que os atuais e os redutores de água usados eram, em
sua maioria, baseados em lignossulfonatos, os quais variavam consideravelmente em composição e
pureza e, conseqüentemente, geravam uma variação significativa nas características de
desempenho. Além disso, esses redutores possuem uma forte tendência para a incorporação de ar e
retardar a pega quando utilizados em grandes quantidades. Também, vale ressaltar que a utilização
da cinza volante em quantidades significativas em concreto dosado na central estava apenas
começando, pois os produtores desse material estavam iniciando a garantia da qualidade e da
consistência do mesmo e o potencial econômico da cinza volante de boa qualidade ainda não tinha
sido percebido.
Para que fosse possível o início da utilização do concreto de alta resistência, os produtores
de concreto pediam permissão aos proprietários das altas construções que estavam sendo
executadas para inserirem, sem custo adicional, uma ou duas colunas feitas de concreto experimental
2
FREEDMAN, S. (1971). High strength concrete. Portland Cement Association. Skokie, I.L., 19p.
com resistência à compressão de 10 MPa a 15 MPa maiores que do concreto convencional já

selecionado para as colunas principais. Ao provar que isso era possível, foi fácil ver a aplicação desse
concreto na construção do edifício seguinte. Usando esse estratagema, triplicou-se a resistência à
compressão dos concretos usados nos edifícios da cidade de Chicago devagar e progressivamente
durante dez anos, aumentando a resistência de 15 MPa - 20 MPa para 45 MPa - 60 MPa (AITCIN,
2000).
Ao alcançarem 60 MPa, uma barreira técnica foi encontrada e só poderia ser ultrapassada
com a utilização de novos materiais. Porém, no início dos anos 70 era impossível vencer essa
barreira, pois os aditivos redutores de água existentes na época não eram capazes de reduzir ainda
mais a relação a/a.
O aumento da resistência à compressão está relacionado com a diminuição da relação a/a,
possível com a utilização adequada de redutores de água mais eficientes. Além disso, a busca pela
redução da relação a/a para uma faixa entre 0,35 e 0,40 parecia estar relacionada com a escolha do
cimento. O cimento tinha que apresentar um bom desempenho tanto do ponto de vista mecânico
quanto do ponto de vista reológico, ou seja, ele deveria gerar uma perda relativamente pequena do
abatimento durante a primeira hora após a mistura. Os primeiros cimentos usados eram dos tipos I e
II, ou cimento do tipo “II modificado”, são segredos comerciais dos produtores de cimento e de
concreto. Os fornecedores de concreto começaram a substituir certa quantidade de cimento Portland
por cinza volante, o que reduzia a demanda de água e perda do abatimento, permitindo à redução da
relação a/a mais do que o suficiente para compensar as perdas da resistência inicial causadas pela
substituição do cimento.
A fim de reduzir a relação a/a, maiores quantidades de redutor de água foram adicionadas,
sendo essas levemente maiores que as recomendadas para os concretos com resistência à
compressão variando entre 20 MPa e 30 MPa. A dosagem dos redutores de água não podia ser
muito maior porque causava retardamento de pega e armazenamento de quantidade excessiva de
bolhas de ar, resultando em baixas resistências. O grande segredo dos fornecedores de concreto de
alto desempenho daquela época era a necessidade de encontrar um aditivo capaz de produzir menos
efeitos secundários indesejáveis. Portanto, o aumento da quantidade desses aditivos redutores de
água era feito até que a quantidade máxima fosse inserida antes que ocorresse o retardamento
excessivo de pega ou que ar em excesso fosse incorporado. Além disso, com o objetivo de reduzir ao
máximo a relação a/a, os concretos eram entregues com abatimento baixo, variando entre 75 mm a
100 mm.
Os aditivos superplastificantes foram utilizados pela primeira vez em concreto no final dos
anos 60, simultaneamente no Japão e na Alemanha (HATTORI, 19813 apud AITCIN, 2000), sendo as
primeiras aplicações como fluidificantes e não como redutores de água (nesta época os concretos já
possuíam aditivos redutores de água a base de lignossulfonatos incorporados na sua mistura inicial
dosada em centrais de concreto). A razão em aplicar esses superplastificantes dessa maneira era
facilitar o lançamento do concreto sem riscos de segregação e perda de resistência que ocorrem
3
HATTORI, K. (1981). Experiences with Mighty Superplasticizer in Japan, ACI SP-62, p.37-66.
quando se adiciona mais água à mistura. Como o tempo durante o qual a primeira geração de
superplastificantes efetivamente fluidificava o concreto era limitado, eles eram adicionados na obra
imediatamente antes do lançamento do concreto.
Durante os anos 80, as dosagens de superplastificantes foram aumentadas pouco a pouco,
até que se percebeu que eles poderiam ser usados como excelentes redutores de água. Eles eram
mais poderosos que os lignossulfonatos e poderiam ser usados em quantidades maiores sem que
nenhum retardamento significativo pudesse ocorrer e sem que fosse incorporado ar em quantidades
excessivas ao concreto.
Enquanto maiores dosagens de superplastificantes eram usadas, a relação a/a diminuía e o
problema com a perda de abatimento tornava-se cada vez mais importante. Com a utilização de altas
dosagens desses superplastificantes, descobriu-se que era possível fabricar concretos com relação
a/a de até 0,30 e ainda obter abatimento inicial de 200 mm. Porém, para superar o problema da perda
de abatimento, os fabricantes desses aditivos desenvolveram fórmulas de superplastificantes
incorporados com retardadores de pega.
Quando os superplastificantes começaram a ser utilizados como redutores de água, a
relação a/a de 0,30 era considerada uma “barreira psicológica”, ou seja, esse valor correspondia à
mínima relação água/aglomerante adequada à hidratação do cimento Portland usado na mistura.
Entretanto, com uma seleção cuidadosa do cimento e do superplastificante permitiu-se, inicialmente,
a redução da relação a/a para 0,30, depois para 0,27, 0,25 e, por fim, até uma relação de 0,23 que
permitiu obter um concreto com resistência à compressão de 130 MPa (GODFREY, 19874 apud
AITCIN, 2000).
A sílica ativa começou a ser utilizada como material cimentício suplementar do concreto no
final dos anos 70 na Escandinávia. Na América do Norte, sua utilização como tal material se deu
apenas no início dos anos 80. De acordo com Aitcin (2000), a sílica ativa teve uma rápida aceitação
em quase todo o mundo em menos de cinco anos devido aos primeiros resultados interessantes
obtidos pelos escandinavos no concreto usual, às descobertas na Dinamarca através do
microconcreto, e ao esforço significativo de pesquisa no início dos anos 80 em vários países do
mundo. O seu uso permite produzir concretos trabalháveis com resistências à compressão de até 200
MPa.
Atualmente, a aceitação e o uso do CAD estão crescendo devagar em todo o mundo, porém
o seu uso corresponde a uma porcentagem muito baixa no mercado do concreto. Dentre os países
que lançaram importantes programas de pesquisa específicos sobre o CAD no final dos anos 80
estão os Estados Unidos, Noruega, Canadá, França, Suíça, Austrália, Japão, Coréia, China e Taiwan.
A fabricação e utilização do concreto de alto desempenho não são mais um desafio, pois já
existem muitas informações disponíveis em seminários, simpósios, cursos de curta duração e artigos
publicados em vários jornais.
4
GODFREY, K.A.Jr. (1987). Concrete strength record jumps 36 %. Civil Engineering, October 84-6.
2.1.3. Aplicações:
A utilização do CAD iniciou nos anos 70, quando a resistência à compressão dos concretos
usados nos pilares de alguns edifícios era maior do que a dos concretos comuns usados na
construção. Tornou-se evidente e legítimo chamar esses novos concretos de “concreto de alta
resistência” e eles passaram a serem utilizados porque suas resistências eram maiores que as dos
concretos produzidos naquela época. De fato, esses concretos eram apenas concretos usuais mais
desenvolvidos, quando comparados aos padrões atuais. A sua confecção era feita com a mesma
tecnologia usada para a produção dos concretos usuais, porém uma melhor seleção dos materiais a
serem empregados era realizada.
Quando os aditivos superplastificantes começaram a ser utilizados para reduzir a relação
água/cimento ou água/aglomerante, descobriu-se que, além de serem usados como lubrificantes para
concretos usuais, eles forneciam características melhoradas aos concretos com menor relação a/c ou
a/a. Essas características correspondem a: uma fluidez mais elevada, um módulo de elasticidade
mais alto, uma maior resistência à flexão, uma menor permeabilidade, uma melhor resistência à
abrasão e uma maior durabilidade. Foi a partir daí que a expressão “concreto de alto desempenho”
passou a ser mais utilizada.
A aplicação do CAD nas obras da construção civil aumentou nos últimos anos, devido ao
aumento na procura por um concreto mais durável na tentativa de prolongar a vida útil e reduzir os
custos com manutenção das estruturas de concreto.
O CAD transforma o concreto comum em um material com melhor desempenho, o que
permite aos projetistas usarem-no eficientemente em estruturas cada vez mais esbeltas. Os
arquitetos utilizam o CAD em edifícios altos com a intenção de projetar lajes menos espessas e
colunas esbeltas, além de ser esteticamente mais interessante; as colunas de concreto com
diâmetros menores em construções com grande altura implicam em maiores espaços úteis e,
conseqüentemente, em mais lucros para os proprietários. O gosto pelo uso do CAD pelos
empreiteiros deve-se a desfôrma mais rápida dos elementos estruturais. No caso das pontes, o CAD
permite a construção de pilares e tabuleiros compostos por elementos mais esbeltos e elegantes e
que podem ser harmoniosamente inseridos na natureza (AITCIN, 2000).
O CAD, além de reduzir a fissuração e a retração, aumenta a rigidez da estrutura em
construções de grande altura e, com isso, diminui as deflexões dos membros de concreto. Para a
aplicação do CAD em pilares de grandes edifícios, a rigidez transversal de toda a estrutura é
aumentada, reduzindo a oscilação lateral causada pela ação do vento e aumentando o conforto dos
usuários. Como o CAD permite a construção de estruturas mais esbeltas, sua utilização em
construções de grande altura reduz a quantidade de armadura a ser utilizada e, conseqüentemente, o
peso próprio da estrutura. Dessa maneira, as estruturas compostas de CAD podem ser construídas
em solos com menor capacidade de suporte.
Vale ressaltar que o CAD mantém a versatilidade do concreto usual, porém sua resistência
e durabilidade se assemelham a uma rocha natural que, neste caso, pode ser facilmente modelada,

reforçada com barras de aço protendidas ou pós-tensionadas com cabos ou misturada com todos os
tipos de fibras.
Nas aplicações de sucesso que envolve o CAD estão algumas obras internacionais:
• edifício Water Tower Place, Chicago (1970);
• plataforma submarina Gullfaks da Noruega (1981);
• viaduto Sylans e Glacières, França (1986);
• ponte da Île de Ré, França (1988);
• ponte Montée St-Rémi, Montreal, Canadá (1993);
• plataforma submarina Hibernia, Newfoundland, Canadá (1996);
• ponte Confederação entre a ilha Prince Edward e New Brunswick, Canadá (1997);
• edifício Petronas Towers, Kuala Lumpur, Malásia (1999);
• edifício TAIPEI, Taiwan (2003).
No Brasil, na cidade de São Paulo, alcançou-se o recorde em concreto colorido de alto
desempenho, com resistência média à compressão de 125 MPa e relação água/cimento de 0,19, na
construção do edifício e-Tower, concluído em 2005. (HELENE, 2003).
Os critérios para a decisão da utilização de um determinado material estrutural estão
relacionados com a tipologia estrutural, a função, a localização e as considerações econômicas
locais, dentre outros, após serem considerados os prós e os contras de cada material. Nos projetos
citados acima, diferentes fatores que influenciam o CAD foram considerados, incluindo a resistência à
compressão, que tem influenciado no uso do concreto de alto desempenho por razões econômicas.
2.1.4. Materiais:
2.1.4.1. Agregados:
Freqüentemente, os agregados são considerados como um material de enchimento inerte
do concreto por não fazerem parte das reações químicas complexas com a água. No entanto, devido
ao crescente conhecimento a cerca do papel desempenhado por eles na determinação de muitas
propriedades importantes do concreto, este ponto de vista tradicional vem sendo seriamente
questionado (MEHTA e MONTEIRO, 1994).
Os agregados, de uma maneira geral, são classificados de acordo com a dimensão máxima
das partículas em dois grupos: agregados miúdos e agregados graúdos. De acordo com a NBR
7211:1983, o agregado miúdo é definido como a “areia de origem natural ou resultante do britamento
de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam
retidos na peneira ABNT 0,075 mm”; já os agregados correspondem ao “pedregulho ou brita
proveniente de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de
malha quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm”.
A escolha do agregado é de fundamental importância para a preparação do concreto de alto
desempenho ou de elevada resistência: no estado endurecido, os agregados podem influenciar a
resistência, a estabilidade dimensional e a durabilidade do concreto; no estado fresco, eles têm papel

fundamental na determinação do custo e da trabalhabilidade das misturas de concreto. Assim, é

necessário conhecer macroscopicamente sua forma, sua estrutura superficial visando melhorar e
aumentar a aderência entre o agregado e a pasta de cimento, além de buscar a resistência mecânica
adequada para o uso afim.
De acordo com Mehta e Monteiro (1994), o conhecimento de algumas características dos
agregados é uma exigência para as dosagens de concretos (massa específica, composição
granulométrica e teor de umidade), enquanto outras são responsáveis pela determinação das
propriedades dos concretos no estado fresco (porosidade ou massa específica, composição
granulométrica e forma e textura superficial). A composição mineralógica dos agregados afeta a sua
resistência à compressão, dureza, módulo de elasticidade e durabilidade que, por sua vez, interferem
nas propriedades do concreto no estado endurecido. A partir do ponto de vista da tecnologia dos
concretos, ao analisar o diagrama a seguir (Figura 2.1), pode-se determinar características
importantes dos agregados como as decorrentes da microestrutura do material, das condições
prévias de exposição e do processo de fabricação.
Segundo Scrivener (1989)5 apud Silva (2000) a influência dos agregados no concreto
começa no ato da mistura, a granulometria, forma e textura desses agregados definirão a
compacidade e o consumo de água para uma dada trabalhabilidade. Com o avanço da hidratação,
outras propriedades importantes do concreto, como porosidade, permeabilidade, resistência à tração,
estrutura cristalina, coeficiente de expansibilidade térmica, dureza e composição química são
influenciadas pelos agregados.
5
SCRIVINER, K.L. (1989). The microstructure of concrete. The American Ceramic Society – Materials
Science of Concrete. Westerville: edited by SKALNY, J.P., p.127-162.
ROCHA-MATRIZ
Exposição prévia e Microestrutura

condicionantes de fabricação
Porosidade/ Composição
massa específica mineralógica
Características da partícula:
•tamanho; •Resistência à compressão;
•forma; •resistência à abrasão;
•textura. •módulo de elasticidade;
•sanidade ou durabilidade.
DOSAGEM DO CONCRETO PROPRIEDADES DO CONCRETO PROPRIEDADES DO CONCRETO

NO ESTADO FRESCO: NOS ESTADO ENDURECIDO;
•consistência; •limite de resistência;
•coesão; •resistência à abrasão;
•massa específica. •estabilidade dimensional;
•durabilidade
Figura 2.1 – Diagrama ilustrativo de como a microestrutura, as condições prévias de exposição e

condicionantes do processo de fabricação do agregado determinam as suas características e como
estas afetam o traço e as propriedades do concreto fresco e endurecido
(MEHTA e MONTEIRO, 1994)
Forma e textura das partículas:

A forma das partículas de agregado diz respeito às características geométricas das
mesmas, tais como arredondada, angulosa, alongada ou achatada. A textura superficial, definida pelo
grau de quanto a superfície do agregado é lisa ou áspera, é baseada numa avaliação visual; ela é
dependente da dureza, granulação e porosidade da rocha matriz e da sua subseqüente exposição à
ação de atrito (MEHTA e MONTEIRO, 1994).
Dessa maneira, a forma e a textura superficial das partículas de agregado influenciam mais
as propriedades do concreto no estado fresco do que no estado endurecido. Ao comparar as
partículas lisas e arredondadas com as partículas de textura áspera, angulosas e alongadas, verifica-
se que a quantidade de pasta de cimento necessária para produzir misturas trabalháveis é muito
maior para as últimas partículas do que para as primeiras, resultando num maior custo do concreto.
No caso do agregado miúdo, sua forma e textura têm um efeito significativo sobre a
demanda de água de uma mistura; enquanto a lamelaridade e a forma do agregado graúdo
geralmente têm um efeito apreciável sobre a trabalhabilidade do concreto (NEVILLE, 1997).
A forma e a textura superficial de um agregado também têm grande influência sobre a
resistência do concreto do qual ele faz parte. A resistência à flexão é mais afetada do que a
resistência à compressão, sendo os efeitos da forma e da textura das partículas mais evidentes em
concretos de alta resistência. Neville (1997) relata que o papel da forma e da textura do agregado
sobre a evolução da resistência do concreto ainda não é conhecido, mas que é provável que uma
superfície mais áspera resulte em maiores forças de aderência entre as partículas de agregado e da
matriz de cimento.
Mehta e Monteiro (1994) citam evidências de que, pelo menos nas primeiras idades, a
resistência do concreto, em particular a resistência à flexão, pode ser afetada pela textura superficial
do agregado e que texturas mais ásperas favorecem a formação de uma aderência mecânica forte
entre a pasta de cimento e o agregado. Em idades mais avançadas, esse efeito não é tão importante,
pois ocorre o desenvolvimento de uma forte aderência química entre a pasta e o agregado.
A aderência pasta-agregado ocorre a partir do intertravamento do agregado com a pasta de
cimento hidratada, devido à aspereza da superfície das partículas de agregado. Ela é influenciada por
outras propriedades físicas e químicas do agregado, relacionadas com sua composição química e
mineralógica e com a condição eletrostática da superfície. Aparentemente, a relação entre a
resistência de aderência e a resistência da pasta de cimento aumenta com o tempo. No caso dos
concretos de alta resistência, a interface entre o agregado e a pasta de cimento que o envolve pode
ser considerada um local onde a ruptura tende a se localizar, pois o agregado significa uma
descontinuidade, dando origem a um efeito parede.
Reação álcali-agregado:
Durante os últimos anos, tem-se observado um número cada vez maior de reações
químicas entre o agregado e a pasta de cimento hidratada que o envolve. A reação mais
freqüentemente observada ocorre entre os constituintes de sílica ativa do agregado e os álcalis do
cimento Portland. Na literatura recente, este fenômeno é conhecido como reação álcali-sílica e se
manifesta através da expansão, fissuração, pipocamentos e exsudação de um líquido fluido viscoso
álcali-silicoso, levando à perda de resistência, elasticidade e durabilidade do concreto.
Dependendo do tempo, da temperatura e do tamanho das partículas, Mehta e Monteiro
(1994) consideram como agregados reativos a álcalis todos os silicatos ou minerais de sílica, sílica
hidratada (opala) ou amorfa (obsidiana, vidro de sílica), mesmo um grande número desses minerais
reagindo num grau insignificante. Por outro lado, feldspatos, piroxênios, anfibólios, micas e quartzos,
que são minerais constituintes dos granitos, gnaisses, xistos, arenitos e basaltos, são classificados
como minerais não reativos.
A reatividade dos álcalis do cimento com a sílica presente no inerte é afetada pela
concentração de álcalis na superfície reativa (uma função do teor de álcalis do cimento), pela
concentração das características geométricas das partículas e de sua porosidade, pela concentração
da quantidade de água livre da pasta de cimento e de sua permeabilidade, pelo efeito
molhagem/secagem e pelo aumento da temperatura entre, pelo menos, 10°C e 40°C (fato que
acelera a reação) (SILVA, 2000).
A reação álcali-sílica começa com o ataque dos minerais silicosos do agregado pelos
hidróxidos alcalinos resultantes dos álcalis do cimento. Com isso, um gel de álcali-silicato é formado
nos poros dos agregados (local onde está presente a sílica) ou na superfície das partículas. No último
local, cria-se uma zona de alteração superficial característica, levando à destruição da aderência
entre o inerte e a pasta de cimento que o envolve (NEVILLE, 1997).

Esse gel, do tipo “expansão ilimitada”, tende a absorver água e, ao se expandir, gera
tensões internas que podem levar à expansão, fissuração e desagregação do concreto. Parte do gel,
relativamente mole, é posteriormente lixiviado pela água e depositado sobre as fissuras formadas
pelo inchamento dos agregados.
Na prática, acredita-se que conteúdos alcalinos no cimento menores ou iguais a 0,60% de
Na2O equivalente são suficientes para impedir danos devidos à reação álcali-agregado, independente
do tipo de agregado reativo; na Alemanha e Inglaterra, considera-se que o conteúdo total de álcalis
do concreto, provenientes de todas as fontes, deverá estar abaixo de 3 kg/m3 para que não ocorram
danos decorrentes de tais reações. Porém, em casos de concretos com grandes consumos de
cimento, até mesmo quantidades inferiores a 0,60% de álcalis no cimento podem ser prejudiciais
(MEHTA e MONTEIRO, 1994).
2.1.4.2. Cimento:
De acordo com a norma americana ASTM C150:1991 o cimento Portland é definido como
um aglomerante hidráulico resultante da moagem do clínquer, o qual consiste basicamente de
silicatos de cálcio hidráulicos com uma ou mais formas de sulfato de cálcio como produto de adição.
É obtido a partir da calcinação e clinquerização de uma mistura de calcário e argila em proporções
adequadas. A qualidade final do produto depende da matéria-prima utilizada, das adições feitas
posteriormente à calcinação e do grau de finura atingido pela moagem.
Os cimentos Portland são especificados de acordo com sua composição química, tipo de
adições e propriedades físicas (finura, expansibilidade, tempo de pega, falsa pega, resistência à
compressão, calor de hidratação, perda ao fogo e massa específica).
Fabricação:
O processo de fabricação do cimento Portland consiste basicamente da moagem da
matéria-prima (calcário e argila), da boa mistura das proporções adequadas entre esses materiais e
da queima dessa mistura em um forno rotativo até uma temperatura próxima a 1450°C. Ao alcançar
essa temperatura, o material sofre uma fusão que provoca a formação de pelotas conhecidas como
clínquer, que é resfriado e moído até a obtenção de um pó bem fino. A mistura e moagem das
matérias-primas podem ser feitas tanto na presença de água quanto a seco originando os processos
denominados por via úmida e por via seca, respectivamente (NEVILLE, 1997).
Durante a moagem do clínquer, adiciona-se um teor mínimo de gesso a fim de controlar o
tempo de pega do cimento, ou seja, o tempo de início das reações do aglomerante com a água. Sem
essa adição, o clínquer puro sofre pega instantânea, provocando o endurecimento irreversível da
mistura.
O clínquer, por sua vez, é um material complexo com múltiplas fases, cujas características e
propriedades dependem da composição da matéria-prima moída e da pirotecnologia que transforma
essa matéria-prima em fases de silicatos de cálcio e de aluminatos de cálcio e de ferro. Do ponto de
vista da composição, o clínquer sai do forno rotativo como uma mistura de duas fases de silicatos
bem cristalinos (C3S e C2S) e uma fase intersticial composta por C3A e C4AF, além de algumas
poucas impurezas (periclásio - MgO, óxido de cálcio calcinado endurecido - CaO e sulfatos alcalinos).
Com a adição de Al2O3 e de Fe2O3 durante a transformação das matérias-primas em clínquer, a

temperatura necessária para a queima de tais matérias-primas é reduzida e, com isso, criam-se as
fases aluminato e ferroaluminato que se fundem para a formação do C3S; isso permite ainda que os
íons Ca2+ se difundam mais rapidamente e transformem o C2S previamente formado em C3S. Após a
calcinação é feito um resfriamento brusco para cerca de 150°C, para que os cristais dos compostos
formados permaneçam de forma desordenada e, dessa maneira, reativos com a água. Este
resfriamento rápido solidifica as diferentes fases nas suas formas às altas temperaturas, evitando que
elas sigam sua natureza de transformação, que teria acontecido em caso de resfriamento lento
(AITCIN, 2000).
Composição:
Os principais compostos presentes nos cimentos Portland comerciais, apesar de não
corresponderem exatamente às fórmulas abreviadas da Tabela 2.1, são C3S (alita), C2S (belita), C3A
(aluminato) e C4AF (ferrita).
Tabela 2.1 – Principais constituintes do cimento Portland

(NEVILLE, 1997)
Composto Composição Abreviação
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato dicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferroaluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
As propriedades dos principais componentes do cimento estão resumidas na Tabela 2.2 a

seguir.
Tabela 2.2 – Propriedades dos quatro principais componentes do cimento

(LIBORIO, 1999)
Propriedades C3S C2S C3A C4AF
Resistência em pequenas idades Boa Fraca Boa Fraca
Resistência em idades posteriores Boa Boa Fraca Fraca
Velocidade de reação com a água (hidratação) Media Lenta Rápida Rápida
Quantidade de calor gerado na hidratação Média Pequena Grande Média
Resistência a águas agressivas Média Boa Fraca Fraca
Mecanismos de hidratação do cimento Portland:

A hidratação do cimento Portland começa a partir de reações químicas entre o cimento
anidro e a água. Com isso, o cimento se torna um agente ligante gerando, no final do processo de
hidratação, produtos com características de pega e endurecimento. As reações químicas são
consideradas complexas, uma vez que todas as fases constituintes do clínquer (C3S, C2S, C3A e
C4AF) estão misturadas.

O mecanismo de hidratação do cimento pode ser entendido de dois modos em momentos

diferentes: mecanismo por dissolução-precipitação, dominante nos estágios iniciais, e topoquímico ou
hidratação no estado sólido, dominante nos estágios posteriores (MEHTA e MONTEIRO, 1994). O
mecanismo por dissolução-precipitação consiste da dissolução de compostos anidros em seus
constituintes iônicos, da formação de hidratos na solução e, devido à sua baixa solubilidade, de uma
eventual precipitação de hidratos provenientes da solução supersaturada; em geral, sua duração
corresponde a 30% da hidratação, ou seja, entre 3 horas e 24 horas. O processo topoquímico ocorre
quando a mobilidade iônica na solução se torna restrita, fazendo com que a hidratação da partícula
residual de cimento ocorra por reações no estado sólido (difusão iônica), ou seja, as reações ocorrem
diretamente na superfície do cimento anidro sem entrarem em solução, fenômeno conhecido como
deslocamento da interface; esta etapa é independente da temperatura de cura.
Como a hidratação dos diferentes compostos do cimento ocorre de forma simultânea, torna-
se necessário um estudo separado da hidratação de cada fase. Vale lembrar que a velocidade de
hidratação para cada composto do clínquer é diferente, sendo quê segundo Melo (2000) a reatividade
apresentada é, aproximadamente, a seguinte: C3A > C3S > C4AF > C2S.
Hidratação dos silicatos:
A hidratação do C3S e do C2S produz uma série de silicatos de cálcio hidratados com
estruturas semelhantes, mas que variam quanto à relação cálcio/sílica e ao teor de água
quimicamente combinada. Ao considerar que as propriedades são determinadas pela estrutura dos
compostos, pode-se dizer que as diferenças de composição existentes entre os silicatos de cálcio
hidratados têm efeito pequeno sobre suas características físicas.
As fases silicatos constituem cerca de 70% a 90% do cimento Portland e, quando entram
em contato com a água, produzem os mesmos compostos hidratados: o C-S-H (silicato de cálcio
hidratado) e o CH (hidróxido de cálcio ou portlandita – Ca(OH)2).
De acordo com relatos apresentados por Mehta e Monteiro (1994), a hidratação do C3S
produz 61% de C-S-H e 39% de CH, enquanto que a hidratação do C2S produz 82% de C-S-H e 18%
de CH. Assim, como a propriedade adesiva (resistência mecânica) da pasta de cimento é
principalmente devido à formação de silicato de cálcio hidratado, espera-se que a resistência
mecânica final de um cimento Portland com alto teor de C3S seja menor do que a de um cimento com
alto teor de C2S.
Com relação à durabilidade de pastas de cimento sob a ação de águas ácidas e sulfáticas,
pode-se dizer que esta é reduzida devido à presença de CH; portanto, espera-se que um cimento
contendo um maior teor de C2S seja mais durável em ambiente ácidos e sulfatados do que outros
com maiores teores de C3S. Para a durabilidade frente a ataques químicos, existem muitas
especificações que limitam o teor máximo permissível de C3S nos cimentos; outras recomendam o
uso de pozolanas para remover o excesso de CH da pasta de cimento hidratado.
Hidratação dos aluminatos (fase intersticial):
Dentre os compostos que constituem esta fase, o C3A é o mais reativo com a água e,
portanto, o que possui maior influência sobre as reações de hidratação da fase intersticial e na
reologia dos cimentos Portland e concretos. Segundo Silva (2000), o comportamento da hidratação
do C3A depende de alguns fatores, como temperatura, relação água/sólido, área específica do
composto, processo de mistura, tamanho da amostra a ser hidratada e presença de aditivos e
adições.
Devido à sua elevada reatividade, a velocidade de reação de C3A é muito alta. A hidratação
da fase ferrita (C4AF) ocorre paralelamente à hidratação do C3A, com a formação de fases
semelhantes (estringita e monossulfoaluminato), no entanto o C4AF nunca reage rapidamente.
Hidratação do cimento Portland:
A pasta de cimento hidratada contida nos concretos convencionais é constituída das fases
sólidas: silicato de cálcio hidratado (C-S-H), etringita (AFt), monossulfoaluminato (AFm) e hidróxido de
cálcio ou portlandita (CH). Deve-se ressaltar que as reações de hidratação do cimento Portland são
influenciadas pela finura do cimento, pela temperatura na qual se desenvolvem as reações e pela
composição do clinquer utilizado (LIBORIO, 1999).
Levando-se em conta que o cimento é composto de uma mistura heterogênea de vários
compostos, o processo de hidratação consiste de reações simultâneas ocorrendo entre os compostos
anidro e a água, porém os compostos não hidratam com mesma velocidade. Paulon (1991) cita que
os aluminatos, por exemplo, hidratam bem mais cedo do que os silicatos. A perda de consistência e a
pega da pasta de cimento estão diretamente ligadas às reações envolvendo os aluminatos. Os
silicatos por sua vez, têm um papel nas características do endurecimento da pasta.
O mecanismo de hidratação do cimento Portland pode ser representado como indicado na
Figura 2.2. É muito importante atentar para o fato de que alterações nesse processo, por exemplo,
um processo inadequado de cura, poderá significar um desenvolvimento inadequado da
microestrutura.
10 minutos 10 horas 18 horas 1 a 3 dias 14 dias

Figura 2.2 – Desenvolvimento da microestrutura durante a hidratação do cimento Portland
(SCRIVENER, 19896 apud SILVA, 2000)
6
SCRIVINER, K.L. (1989). The microstructure of concrete. The American Ceramic Society – Materials
Science of Concrete. Westerville: edited by SKALNY, J.P., p.127-162.
Na Figura 2.2, pode ser observado:

a) Seção de um grão polifásico (escala da fase intersticial exagerada).
b) A fase aluminato tricálcico (C3A) inicia a sua reação com o sulfato em solução. Forma-se um
gel amorfo na superfície e se inicia a formação de bastões curtos de etringita (AFt) na
interface gel-solução.
c) Reação da Alita (C3S) - conformação de camada externa de Silicato de Cálcio hidratado (C-S-
H) sobre os bastões de AFt. Forma-se um vazio de 1µm entre a superfície do grão e a
camada externa (grão de Hadley).
d) Hidratação secundária de C3A produzindo bastões longos de AFt. O C-S-H interno começa a
se formar internamente pela continuação de hidratação do C3S.
e) O C3A reage com AFt da camada interna formando placas hexagonais de AFm. A formação
do produto interno reduz a separação entre o grão anidro e a camada externa.
f) Formou-se C-S-H suficiente para preencher o espaço vazio ao redor do grão. A camada
externa torna-se fibrosa.
O significado físico das reações básicas de hidratação do cimento é apresentado de forma
clara e objetiva na Tabela 2.3.
Tabela 2.3 – Significado físico das reações básicas de hidratação do cimento Portland
(JAWED, SKALNY & YOUNG, 19837 apud MELO, 2000)
Estágio da Importância nas
Processo químico Processo físico
reação propriedades mecânicas
• Dissolução inicial rápida
dos sulfatos alcalinos e • Mudanças na composição
• Alta taxa de evolução da fase líquida podem
Primeiros minutos aluminatos.
de calor. influenciar a subseqüente
• Hidratação inicial do C3S.
pega.
• Formação de AFt.
• Diminuição dos silicatos,
• Formação dos • Formação das fases AFt e
mas aumento na
2+. produtos de hidratação AFm pode influenciar a pega
concentração de íons Ca
Primeiras horas inicial. e a trabalhabilidade.
• Começo da formação dos
(período de • Baixa taxa de • Hidratação dos silicatos de
núcleos de CH e C-S-H.
indução) 2+ evolução de calor. cálcio determina o início de
• Concentração de íons Ca
• Contínuo aumento da pega ao final do período de
atinge o nível de indução.
viscosidade.
supersaturação.
• Reação química rápida do • Rápida formação de
• Mudança de consistência
De 3 a 12 horas, C3S para formar C-S-H e hidratos produz a
plástica para rígida (início e
aproximadamente CH. solidificação e redução
fim de pega).
(estágio de • Diminuição da da porosidade.
aceleração) • Desenvolvimento de
supersaturação dos íons • Alta taxa de evolução
2+ resistências iniciais.
Ca . de calor.
• Desenvolvimento contínuo
• Formação de C-S-H e CH • Diminui a evolução de
da resistência.
controlada por difusão. calor.
• Diminuição da fluência.
• Recristalização da AFt • Contínuo decréscimo
Estágio após a •A porosidade e a
para AFm e alguma da porosidade.
aceleração morfologia do sistema
polimerização dos silicatos. • Formação de ligações
hidratado determinam a
• A hidratação do C2S torna- partícula-partícula e
resistência final, estabilidade
se significante. pasta-agregado.
volumétrica e durabilidade.
7
JAWED, I.; SKALNY, J.; YOUNG, J.F. (1983). Hydration of portland cement. Structure and Performance of
Cements. London: Ed. Barbes, P. Applied Science Publishers.
A dimensão da partícula de cimento Portland é um importante fator durante a hidratação,

pois na medida em que essa dimensão aumenta, aumenta também o tempo para que essa partícula
hidrate. A Tabela 2.4 apresenta informações referentes a esta relação.
Tabela 2.4 – Relação entre a dimensão das partículas de cimento e o tempo de hidratação
(TAYLOR, 19928 apud SILVA, 2000)
Dimensão da partícula (µm) Tempo de hidratação (dias)
0,43 a 0,47 1
1,7 a 2,6 7
3,5 a 5,4 28
6,1 a 8,9 150
> 45 Difícil
> 75 Nunca se hidrata
Para os concretos de alto desempenho, a hidratação do cimento Portland é importante no

que diz respeito à resistência desenvolvida pelo sistema. Assim, é necessário que o cimento, ao se
hidratar, desenvolva o máximo possível de C-S-H, pois os silicatos de cálcio (que representam cerca
de 80% da massa total de cimento) são os responsáveis pelo desenvolvimento da resistência do
concreto.
Segundo Aitcin (2000), o grande desenvolvimento de C-S-H pode ser conseguido com a
redução da relação água/aglomerante que, mesmo reduzindo a quantidade de água disponível para a
hidratação do cimento, não prejudica a reologia do concreto fresco. Também deve haver um equilíbrio
entre os íons sulfato, cálcio e alumínio na pasta de cimento fresco para se evitar a formação de
aluminato de cálcio hidratado, que resultaria na pega instantânea do sistema.
2.1.4.3. Adição:
As adições podem ser adicionadas aos cimentos em dosagens específicas ou inseridas nos
cimentos ainda na fábrica como é o caso dos cimentos com resistência a sulfatos que possuem um
teor de escória (de alto forno) em sua composição. Apresenta-se a seguir um pouco sobre a escoria e
outras adições pozolânicas.
Escória:
Segundo a NBR 11172:1989, a escória é definida como um material vítreo que possui
propriedades hidráulicas latentes, ou seja, quando finamente moída e misturada com a água, é capaz
de reagir e endurecer. Consiste essencialmente de partículas finas de sílica vítrea, modificada
consideravelmente pela presença de grandes quantidades de íons cálcio, magnésio e alumínio,
conforme mostra a Tabela 2.5.
8
TAYLOR, H.F.W. (1992). Cement Chemistry, 2nd ed. London: Academic Press Ltd.
Tabela 2.5 – Composição química da escória

Componentes Valores médios (%)
Sílica amorfa (SiO2) 25 a 35
Alumínio (Al2O3) 12 a 20
Cálcio (Cão) 35 a 50
Magnésio (MgO) 1 a 10
Apesar da escória granulada ser auto-cimentante, a quantidade de produtos cimentantes

formados e as taxas de formação são insuficientes para aplicação do material com fins estruturais,
devendo ser usada em combinação com o cimento Portland (MEHTA e MONTEIRO, 1994).
A escória deriva da fabricação do ferro-gusa nas industrias siderúrgicas. É um produto
resultante da ganga do minério de ferro, da cinza do coque, do calcário e da dolomita, empregados
como fundentes, que alimentam o alto-forno. A elevadas temperaturas há a separação entre o ferro e
os óxidos fundidos, os quais não se misturam ao metal. Esses dois líquidos imiscíveis acumulam-se
no fundo do alto forno, sendo coletadas duas substâncias diferentes, com massas específicas
aparentes distintas: o ferro fundido (7000 kg/m3) e um material mais leve chamado escória (2000 a
2800 kg/m3), segundo Mehta e Monteiro (1994). Os dois líquidos são periodicamente separados: o
ferro para posterior refino e a escória líquida para ser granulada por jatos de água. Possui uma área
específica de 400 m2/kg a 500m2/kg.
Segundo Kattar e Regattieri (1998), quando o resfriamento é feito lentamente, como por
exemplo, ao ar, os óxidos componentes da escória se cristalizam e perdem as características
hidráulicas, não sendo, portanto, usados na indústria cimenteira. Quando o resfriamento se dá de
maneira rápida, pela imersão ou aspersão de água ou vapor, a escória se vitrifica e seus
componentes não perdem as características hidráulicas. Este produto não cristalizado é moído à
finura adequada e usado como adição ao cimento Portland.
Sua atividade hidráulica é bem menor que a do cimento Portland. Quando o grão de escória
entra em contato com a água, forma-se ao redor uma membrana com baixa permeabilidade,
restringindo a dissolução dos constituintes. Quando há a elevação da concentração de íons Ca2+, ou
o aumento do pH da solução, essa membrana dissolve-se, permitindo o prosseguimento da reação.
Quem propicia elevado pH é o Ca(OH)2, que além de permitir o prosseguimento das reações de
hidratação da escória, reage com a mesma proporcionado durabilidade às pastas endurecidas frente
a meios ácidos.
As escórias granuladas de alto-forno apresentam menor velocidade de hidratação em
relação ao clínquer, portanto os cimentos com adição desse material podem apresentar, em
igualdade de condições, menor desenvolvimento inicial de resistência. A partícula de escória ativada
pelo cimento Portland mostra sinais de inicio de reação após 7 dias de hidratação. Após 28 dias a
hidratação de escória permanece incompleta, podendo ter um núcleo não hidratado.
Sílica ativa de Fe-Si:
A sílica ativa de ferro-silício (SFS), também conhecida como fumos de sílica condensada,
sílica volatilizada, sílica amorfa ou microssílica, é um subproduto da fabricação de silício metálico ou

de ligas de ferro-silício. O silício e suas ligas são produzidos em fornos de arco elétrico imerso onde o
quartzo é reduzido na presença de carvão (e ferro durante a produção das ligas de ferro-silício).
Durante a redução do quartzo puro, um subóxido de silício, SiO, se desprende na forma de gás, se
oxida e condensa em um material composto de partículas esféricas extremamente pequenas, com
aspecto vítreo e muito reativas: dióxido de sílica amorfa (SiO2). Segundo Liborio (2002), a sílica é
comercialmente encontrada de três formas: não densificada ou no estado natural (material
proveniente diretamente do filtro coletor), densificada (partículas beneficiadas pela aglomeração) e
lama (suspensão aquosa com teor de sólidos de 50%).
A qualidade da sílica ativa depende de vários fatores, dentre eles o processo de produção,
da forma de operação da fabricação, do processo de coleta do pó, dos meios de redução, da matéria-
prima e do tipo de forno utilizado.
A sílica, dependendo da natureza do material e do processo de produção empregado, pode
ser considerada um material altamente pozolânico, de mediana e até de baixa atividade pozolânica. A
pozolanicidade da sílica é uma função de sua característica amorfa, de sua granulometria e de sua
área específica.
Em termos de composição química, a sílica ativa pode ser qualificada como quase pura,
pois suas partículas possuem altos teores de sílica amorfa quando comparado à presença de
pequenas quantidades de alumina, ferro, cálcio, álcalis, carbono, dentre outros. O teor de sílica
amorfa no subproduto é função do teor de sílica contido nas ligas e ou metais produzidos nas
indústrias: quanto maior for o teor de silício da liga, maior será o teor de SiO2 da sílica ativa. Por
exemplo, a sílica ativa produzida durante a fabricação do silício metálico geralmente contém mais de
90% de SiO2, enquanto a sílica ativa produzida durante a fabricação de uma liga de 75% de Fe-Si
tem teor de SiO2 superior a 85% (AITCIN, 2000). Uma vez que as matérias-primas usadas na
fabricação do silício e do ferro-silício são muito puras, a sílica ativa coletada num dado forno tem,
usualmente, uma composição consistente.
Na Tabela 2.6, apresentam-se os limites estabelecidos pela NBR 13956:1997 para as
características físicas e químicas de uma sílica ativa. Os métodos de ensaios de laboratório exigíveis
na especificação de uma sílica para uso em pastas de cimento, argamassas e concretos, bem como
adição durante a fabricação do cimento Portland são descritos na NBR 13957:1997. Os métodos de
ensaio abrangidos por essa norma são as determinações do teor de sólidos em lama de sílica ativa,
do teor de SiO2, da umidade, da perda ao fogo, do equivalente alcalino em Na2O e do resíduo na
peneira 45 µm.

Tabela 2.6 – Características da sílica ativa para uso como adição (NBR 13956:1997)
Parâmetro Unidade Limite
SiO2 % ≥ 85,0
Umidade(*) % ≤ 3,0
Perda ao fogo % ≤ 6,0
Equivalente alcalino em Na2O % ≤ 1,5
Resíduo na peneira # 325 (> 45µm) % ≤ 10,0
± 2% do valor declarado
Teor de sólidos em lama(∝) %
pelo fabricante
≥ 15000
Área específica B.E.T.(&) m2/kg
≤ 30000
( )
* Não se aplica à sílica ativa na forma de lama.
(∝)
Só se aplica à sílica ativa na forma de lama.
(&)
Ensaio facultativo.
As propriedades físicas também são de fundamental importância para um bom desempenho

da sílica como uma superpozolana. Os efeitos benéficos estão associados à área específica, à
granulometria e à sinergia da sílica com outros aditivos.
Em relação à granulometria, a sílica é um material extremamente fino, cujo tamanho das
partículas apresenta um valor médio de cerca de 0,15 µm, podendo variar de 0,01 µm a 1µm; como
esse valor não pode ser medido com precisão, considera-se que a sílica apresenta diâmetros médios
de cerca de 50 a 100 vezes mais finos que os diâmetros médios das partículas de cimento Portland.
Segundo Mehta e Monteiro (1994), é por esse motivo que o material, por um lado, é altamente
pozolânico, enquanto por outro lado, cria problemas de manuseio e aumenta consideravelmente o
consumo de água do concreto, quando não é feita qualquer adição de aditivos redutores de água.
Devido aos diâmetros extremamente pequenos dos grãos de sílica, a área específica deste material é
elevada (os valores típicos variam entre 15000 m2/kg e 25000m2/kg), sendo que sua ordem de
grandeza varia de acordo com o processo de medida utilizado (atualmente, o mais adotado é o
método BET). Portanto, quanto maior a área específica e menor a granulometria, maior a eficiência
da ação da sílica. Segundo Silva (2000), essa eficiência também varia de acordo com a qualidade da
sílica ativa utilizada, a qual depende da composição química que, por sua vez, é influenciada pelo tipo
de liga ou metal produzido.
Quanto à massa unitária, a sílica ativa apresenta valor muito baixo, variando entre 200
kg/m3 e 700 kg/m3. Já em termos de massa específica, o valor médio para a sílica de Fe-Si varia
entre 2150 kg/m3 e 2650 kg/m3.
Os efeitos benéficos da sílica ativa na microestrutura e nas propriedades mecânicas do
concreto ocorrem devido à rápida reação pozolânica e ao efeito fíler da sílica ativa, além de seu efeito
químico relacionado com a germinação de cristais de portlandita (AITCIN, 2000). Como resultado da
presença de partículas de sílica ativa na pasta de cimento, argamassa ou concreto, Silva (2000) cita o
grande aumento da compacidade que provoca os seguintes efeitos: a mistura se torna muito mais
densa; a velocidade do fluxo interno de líquido na pasta é reduzida; e a coesão interna, o número de
sítios de nucleação e a ligação dos grãos de cimento e das partículas de sílica com os produtos de
reação são aumentados.
Assim, com a introdução de sílica ativa nos concretos, as propriedades mecânicas e a
trabalhabilidade dos mesmos são melhoradas, enquanto a permeabilidade e a porosidade capilar são
reduzidas. Com o refinamento dos poros, a zona de interface entre o agregado e a pasta de cimento
com sílica é drasticamente reduzida e a exsudação interna e superficial da mistura é minimizada.
Tudo isso leva a um alto desempenho do concreto com conseqüente aumento de sua durabilidade.
Metacaulinita:
A metaculinita é um material amorfo reativo, de origem pozolânica, obtido a partir da
calcinação (tratamento térmico entre 600ºC e 900ºC) do argilomineral caulinita.
Argilas calcinadas têm sido utilizadas como pozolana desde os tempos antigos e têm sido
mais acessíveis que as pozolanas de origem vulcânica ou de rochas sedimentares ricas em sílica
principalmente porque a argila encontra-se extensamente distribuída sob a superfície terrestre. A
metacaulinita é obtida pela calcinação de argilas ricas em caulinita. No entanto, nem toda argila
calcinada torna-se metacaulinita porque o comportamento dos argilominerais, sob temperatura,
depende muito da sua estrutura, composição, tamanho dos cristais e grau de cristalinidade (TAYLOR,
1997).
As argilas empregadas na fabricação de pozolanas procedem de depósitos de superfície,
mais frequentemente de idade Quaternária ou Recente. Derivam de alterações intempéricas de
rochas de origem diversas, geralmente portadoras de significativas quantidades de minerais
silicoaluminosos, notadamente feldspatos. Além desses depósitos gerados são também importantes
aqueles formados através do transporte de acúmulos de sedimentos argilosos nas regiões
topograficamente mais baixas ou nas planícies aluviares dos rios (ZAMPIERI, 1993).
Do ponto de vista mineralógico, as argilas se caracterizam por constituírem-se em grande
parte de minerais específicos, denominados minerais de argila ou argilominerais ocorrendo
normalmente associados a outros minerais e materiais tais como quartzo, feldspato, micas, óxidos e
hidróxidos de ferro e alumínio, carbonatos, matéria orgânica, etc. Os argilominerais são produtos de
alterações de rochas seja por ação das intempéries ou em decorrência de processos hidrotérmicos de
baixa temperatura. Apresentam-se fisicamente caracterizados por dimensões bastante reduzidas e
um estado preferencial cristalino. Quimicamente são aluminosilicatos hidratados contendo outros
elementos como magnésio, ferro, cálcio, potássio, sódio, etc. (ZAMPIERI, 1989).
A obtenção da metacaulinita é feita somente a partir do argilomineral caulinita ou, mais
comumente, a partir da argila caulinita, ou seja, argila onde a caulinita se encontra em maiores
proporções. As argilas usadas na produção de pozolanas geralmente contêm 50 a 65 % de SiO2 e, de
17 a 38 % de Al2O3 (SANTOS, 1966).
A metacaulinita produzida atualmente no Brasil é obtida a partir da argila caulinítica:
primeiramente o material é seco e homogeneizado, em seguida é encaminhado ao forno rotativo com
temperatura de queima de 750º C (aproximadamente), após calcinação o produto é resfriado
bruscamente para evitar a recristalização do material e manter a máxima reatividade da pozolana,
finalmente o produto é moído. Além da temperatura de calcinação, outro fator importante na obtenção
das pozolanas é a taxa de elevação da temperatura, pois a mudança de estrutura da metacaulinita é

muito sensível a taxa de aquecimento (CASTELEIN et al., 2001).
A NBR 12653:1992 enquadra as argilas calcinadas na classe N. Os limites das
características físicas e químicas estabelecidos pela norma estão apresentados na Tabela 2.7.
Tabela 2.7 – Limites de material pozolânico para uso como adição (NBR 12653:1992 Classe N)
Parâmetro Unidade Limite
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 % ≥ 70,0
Umidade % ≤ 3,0
Perda ao fogo % ≤ 10,0
Álcalis disponíveis % ≤ 1,5
Resíduo na peneira # 325 (> 45 µm) % ≤ 34,0
As propriedades do concreto e da argamassa, tais como trabalhabilidade, resistência

mecânica e permeabilidade são muito mais influenciadas pelas características mineralógicas e
granulométricas das adições minerais que propriamente por suas composições químicas (LACERDA,
2005).
A NBR 12653:1992 limita o tamanho máximo de partículas de adições pozolânicas,
restringindo a 34 % de retidos na peneira # 325. Isto porque é sabido que partículas com tamanho
maiores que 45 µm apresentam pouco ou nenhuma reatividade em condições normais de hidratação.
A metacaulinita comercializada é composta por partículas bem menores que as partículas
de cimento e apresenta uma elevada área específica. Isso promove o efeito de preenchimento filer ou
microfiler e proporciona a reação pozolânica devido a pozolanicidade de suas partículas. Assim a
metacaulinita pode trazer os mesmos benefícios a pasta de cimento, argamassa ou concreto que a
sílica ativa, melhorando suas características mecânicas e de durabilidade pelo refinamenmto da
porosidade. E como a sílica ativa, a metacaulinita aumenta a compacidade e o consumo de água da
mistura.
Segundo Malhotra e Mehta (1996) os subprodutos industriais com características
pozolânicas tais como: cinza volante, sílica ativa e escória, usados em cimentos e concretos, estão
sendo gradativamente substituídos por pozolanas naturais e argilas calcinadas.
2.1.4.4. Água de amassamento:

A água é um componente fundamental para o concreto, pois possui duas funções
importantíssimas: uma química, que consiste em produzir as reações de hidratação, e outra física,
onde estabelece determinadas características reológicas ao concreto para sua manipulação. Dessa
maneira, o concreto ideal deveria conter somente água suficiente para desenvolver a resistência
máxima do cimento e, ao mesmo tempo, fornecer as propriedades reológicas necessárias ao seu
lançamento (GRZESZCZYK e KUCHARSKA, 1990).
A qualidade da água de amassamento desenvolve um papel importante na produção do
concreto: impurezas contidas na água podem afetar, de maneira negativa, a resistência do concreto,

causar manchas na superfície concretada e desenvolver um processo de corrosão da armadura

(NEVILLE, 1997). Dessa maneira, deve-se dar atenção tanto à qualidade da água de amassamento
quanto à da água utilizada na cura do concreto.
No Brasil, os requisitos para a água de amassamento utilizada na produção de concretos
são estabelecidos pela NBR 6118:2003, que fixa valores máximos permitidos para materiais
presentes na mesma (Tabela 2.8).
Tabela 2.8 – Requisitos a serem atendidos pela água de amassamento,

valores máximos estabelecidos (NBR 6118:2003)
Requisitos Valores máximos permitidos
Matéria orgânica
3 mg/L
(em O2 consumido)
Resíduos sólidos 5000 mg/L
Sulfatos (em SO42-) 300 mg/L
Cloretos (em Cl-) 500 mg/L
Açúcar 5 mg/L
A água pode estar presente de várias formas na pasta de cimento Portland endurecida e
sua classificação é feita de acordo com o grau de dificuldade com o qual ela pode ser removida do
concreto (MELO, 2000):
• a água capilar é considerada como o volume de água que está livre da influência das forças
de atração exercidas pela superfície sólida. É subdividida em água livre e água retida. A água
livre corresponde àquela encontrada nos vazios grandes (diâmetros superiores a 50 nm),
sendo sua remoção isenta de alterações de volume. A água retida por tensão capilar é
encontrada nos pequenos capilares (diâmetros variando entre 5 nm e 50nm) e sua remoção
causa a retração do sistema;
• a água adsorvida se localiza próxima à superfície do sólido, isto é, fica sob influência de
forças de atração e as moléculas de água estão fisicamente adsorvidas na superfície dos
sólidos da pasta, sendo perdida quando a umidade relativa estiver em torno de 30%. A perda
desta água gera a retração do sistema por secagem;
• a água interlamelar, também conhecida como água de gel, está associada à estrutura do
silicato de cálcio hidratado (C-S-H), ligada por pontes de hidrogênio. Só ocorre a perda dessa
água caso a umidade relativa caia para abaixo de 11%, o que pode causar uma retração
considerável na estrutura do C-S-H;
• a água quimicamente combinada, também denominada água de cristalização, corresponde à
água considerada como parte definitiva da estrutura de vários produtos hidratados de
cimento. Ela não é perdida durante a secagem, mas só é liberada quando os produtos
hidratados são decompostos por aquecimento.

2.1.4.5. Aditivo:
Apresenta-se uma breve descrição sobre os aditivos. Em seguida, será feito um estudo
mais detalhado a cerca dos aditivos superplastificantes (SP), já que este é o tipo de aditivo mais
comumente empregado na produção de CAD.
A norma brasileira NBR 11768:1992 define os aditivos como “produtos que adicionados em
pequena quantidade a concretos de cimento Portland modificam algumas de suas propriedades, no
sentido de melhor adequá-las a determinadas condições”. Distinguem-se pela ação principal de três
maneiras: ação física, ação química e ação físico-química. Além disso, as substâncias ativas das
formulações dos aditivos podem ser orgânicas ou inorgânicas, distribuídas num veículo líquido,
pastoso ou sólido.
Mehta e Monteiro (1994) dividem, de forma ampla, as substâncias empregadas como
aditivos em dois tipos: substâncias que começam a agir instantaneamente sobre o sistema água-
cimento, através da modificação da tensão superficial da água e pela adsorção das partículas de
cimento à superfície; e substâncias que se dissociam em seus íons constituintes afetando, dessa
maneira, as reações químicas entre os compostos do cimento e a água, de alguns minutos até
algumas horas após sua adição.
Os aditivos são classificados de acordo com sua função principal, embora algumas vezes
sejam mencionadas suas ações secundárias. Na classificação, são considerados aditivos os produtos
adicionados ao cimento em doses de até 5%. No Brasil, a NBR 11768:1992 engloba todos os aditivos
e apresenta a seguinte classificação: P: plastificantes, R: retardador, A: acelerador, PR: plastificante
retardador, PA: plastificante acelerador, IAR: incorporador de ar, SP: superplastificante, SPR:
superplastificante retardador, SPA: superplastificante acelerador.
A NBR 10908:1986 prescreve métodos para determinação do pH, do teor de sólidos, da
massa específica e do teor de cloretos dos aditivos. A NBR 12317:1992 determina os ensaios que
devem ser realizados para análise comparativa ao concreto de referência (sem aditivo) quanto à
redução de água, ao tempo de pega, à exsudação, às resistências à compressão e à tração por
compressão diametral ou tração na flexão e à variação de comprimento.
A eficiência de qualquer aditivo varia de acordo com a dosagem do concreto e também com
os constituintes da mistura, especialmente das propriedades do cimento. Com alguns aditivos, deve-
se considerar a quantidade de sólidos e não a massa total do aditivo na forma líquida (NEVILLE,
1997). No que diz respeito ao teor de água presente nos aditivos, este deve ser deduzido do valor
total da água de amassamento da mistura.
Dentre algumas finalidades pelas quais os aditivos são empregados nos concretos e
argamassas destacam-se: aumento da trabalhabilidade sem aumento do consumo de água; redução
do consumo de água, mantendo a mesma trabalhabilidade: obtenção de resistências mecânicas
maiores; redução do consumo de água e de cimento, na mesma proporção, mantendo a mesma
trabalhabilidade e as mesmas resistências; aumento das resistências iniciais; retardação ou
aceleração do tempo de início de pega; e redução da segregação, importante para o lançamento a
grandes alturas (concreto bombeável). No estado endurecido, os aditivos podem modificar as
propriedades dos concretos e argamassas através do aumento da durabilidade frente à ação físico-
química, do controle da expansão causada pela reação álcali-agregado, da redução do coeficiente de

permeabilidade, da redução da taxa de evolução do calor de hidratação durante o período inicial de
endurecimento, do aumento da resistência à compressão, à tração ou à flexão, da ausência de
trincas ou fissuras, da melhoria na resistência ao impacto e na resistência à abrasão e da inibição da
corrosão do aço no interior do concreto, dentre outras.
Porém, não se conhecendo bem as propriedades e ações de um aditivo, pode ocorrer uma
incompatibilidade entre este e o cimento utilizado, gerando algumas ações prejudiciais ao concreto
tais como: rápida perda de abatimento, resultando em baixa coesão, porosidade e, geralmente,
concretos pouco trabalháveis; aumento drástico da quantidade de ar incorporado, reduzindo a
resistência; aumento da exsudação; não ocorrência da redução da quantidade de água prevista,
resultando num concreto com grande quantidade de água e com baixa resistência e durabilidade; a
ação, como retardador, prevista pode não ocorrer, gerando sérios problemas de moldagem,
adensamento e acabamento; e a ação como acelerador pode não ocorrer, gerando problemas de
acabamento e de resistência às pequenas idades.
Superplastificantes:
Segundo a NBR 11768:1992 os aditivos superplastificantes (tipo SP), também chamados de
aditivos redutores de água de alta eficiência pela norma americana ASTM C494:1992, são definidos
como produtos que aumentam o índice de consistência do concreto mantendo-se a quantidade de
água de amassamento constante, ou ainda, como os produtos que possibilitam a redução mínima de
12% da água de amassamento na produção de um concreto com uma dada consistência.
De acordo com Neville (1997), os superplastificantes são polímeros orgânicos
hidrossolúveis obtidos sinteticamente por um complexo processo de polimerização utilizado para a
obtenção de moléculas longas com elevada massa molecular e, portanto, relativamente caros.
Porém, ao serem produzidos para um fim específico, suas características, em relação ao
comprimento das moléculas, são otimizadas para um mínimo de entrelaçamento necessário tornando,
assim, a aplicação do produto mais viável.
Os tipos de superplastificantes mais importantes disponíveis no mercado são os
lignosulfonados modificados, as resinas de naftaleno-formaldeído sulfonado, a resina de melamina-
formaldeído sulfonada e o éter-carboxílico modificado. Outros polímeros que apresentam
propriedades de redução de água e fluidificação do concreto também podem ser usados como
aditivos superplastificantes.
Os aditivos superplastificantes são adicionados aos concretos quando se deseja obter uma
alta trabalhabilidade com menor quantidade de água de amassamento, permitindo maior flexibilidade
nas relações água/cimento e, assim, tornado-se um potencial para elevadas resistências. Essa
redução da água de amassamento é geralmente necessária para aumentar a trabalhabilidade do
concreto sem o acréscimo de água, para produzir resistências maiores para uma dada
trabalhabilidade e para planejar dosagens de concreto de baixas relações água/cimento por razões
de durabilidade.

Os aditivos do tipo SP não alteram significativamente o tempo de pega do concreto, salvo

quando são usados na presença de cimentos com baixo teor de C3A; neste caso, pode-se observar
um retardamento excessivo na pega do sistema. Além disso, esses aditivos não têm influência sobre
a retração, a fluência, o módulo de elasticidade, as resistências ao gelo/degelo e aos sulfatos do
concreto, assim como não apresenta qualquer efeito sobre a durabilidade do mesmo. Quando
utilizados com algum agente incorporador de ar, deve-se tomar bastante cuidado, pois o teor de ar
incorporado pode ser reduzido pelo superplastificante (NEVILLE, 1997).
Segundo Melo (2000), os dados das análises químicas importantes para a correta utilização
do SP são: a porcentagem em massa de material ativo (partículas sólidas) para uma solução, o tipo
de sal, o valor do pH, o teor de sulfato, de cloro e de formaldeído e a viscosidade (que reflete a
variação da massa molecular do polímero, propriedade que apresenta forte influência sobre o
desempenho do produto). O autor ainda afirma que, mesmo esses dados sendo fundamentais e
constituindo o primeiro passo para o conhecimento que possibilita o correto emprego desses aditivos,
eles não fornecem qualquer informação no que diz respeito ao possível desempenho apresentado
pelo produto.
Dessa maneira, o rendimento dos aditivos superplastificantes está condicionado não só por
sua compatibilidade com o cimento, mas também pelas técnicas de mistura e transporte, pela correta
dosagem, pela metodologia de incorporação, pelas condições ambientais e por uma total
compreensão de todas as vantagens que podem ser obtidas com o seu uso.
Os aditivos superplastificantes, que modificam as propriedades reológicas das pastas de
cimento, argamassas e concretos, no estado fresco, têm como função principal a alta eficiência na
redução de água de amassamento. No entanto, há funções secundárias ou acessórias que
normalmente acompanham esses aditivos: incorporação de ar, aceleração de pega e do
endurecimento e retardamento de pega com eventual redução da resistência mecânica.
Deve-se ressaltar que nem todos os cimentos que cumprem as especificações
regulamentares têm o mesmo comportamento reológico com um dado superplastificante quando se
trabalha com baixas relações água/cimento. Da mesma maneira, nem todos os superplastificantes
que cumprem as normas interagem da mesma forma com um dado cimento.
Ação e efeito dos aditivos superplastificantes:
As partículas de cimento Portland, caracterizadas pelas muitas cargas de superfície não
saturadas, apresentam uma grande tendência à floculação quando entram em contato com um
líquido tão polar como a água, devido a vários tipos de interações: forças de Van der Waals entre as
partículas, forças eletrostáticas entre posições de sítios com cargas opostas e forte interação ou
ligação envolvendo as moléculas de água ou hidratados. Assumir uma tal estrutura floculada implica
na retenção de uma certa quantidade de água dentro dos flocos e, com isso, gerando uma rede
aberta de canais entre as partículas. Essa rede de vazios pode aprisionar parte da água e, por essa
razão, fica indisponível para hidratar a superfície das partículas de cimento e para a fluidificação da
mistura.
Segundo Silva (2000) estes efeitos resultam num enrijecimento ou aumento da viscosidade
aparente do sistema cimentício. Assim, para se conseguir uma distribuição homogênea da água e um
ótimo contato água/cimento, as partículas de cimento deverão estar corretamente defloculadas e

conservadas num alto estado de dispersão.
Opiniões controversas existem em torno da atuação dos aditivos redutores de água.
Antigamente, propriedades tensoativas que reduzem a tensão superficial da água sobre uma
superfície lhes eram atribuídas. Com o avanço do conhecimento sobre esses aditivos, descobriu-se
que sua ação principal é defloculante ou dispersante. De qualquer forma, admite-se que há uma
contribuição com propriedades tensoativas no comportamento do SP. Portanto, quando adsorvido
pelas partículas de cimento, o tensoativo confere uma forte carga negativa, a qual auxilia numa
redução considerável da tensão superficial da água circundante, aumentando a fluidez do sistema de
maneira significante (SILVA, 2000).
Freqüentemente, uma redução de água de 20% a 25% é conseguida no concreto de
referência (sem aditivo), sem qualquer redução de sua consistência. Com isso, observa-se um
aumento nas propriedades mecânicas (resistências à compressão e à flexão), que são geralmente
proporcionais à redução da relação água/cimento. Mehta e Monteiro (1994) afirmam que,
freqüentemente, devido a uma maior velocidade da hidratação do cimento em um sistema bem
disperso, concretos com adição de SP apresentam resistências a 1, 3 e 7 dias até maiores que
concretos de referência para uma mesma relação água/cimento.
2.1.4.6. Pigmento:
A coloração integral do concreto, seja dosado em central, pré-moldado, argamassas ou
blocos, transforma a aparência fria e monótona natural do concreto em tons alegres, harmoniosos e
agradáveis. Os pigmentos oferecem uma instigante ferramenta de cores para ser usada no projeto de
edificações e na sua interação com o ambiente. A química moderna tornou disponível um número
razoável de colorantes a baixo custo com desempenho confiável e duradouro, cujo uso adequado
pode oferecer uma coloração para toda a vida útil do concreto ou argamassa, dispensando a
manutenção.
Os pigmentos para a aplicação em produtos à base de cimento ou outros materiais
cimentantes tais como a cal e o gesso, deve ser completamente estáveis em relação aos álcalis,
eficientes e resistentes às intempéries. Devem ser também relativamente baratos, contudo ter um alto
poder de coloração para proporcionar um rendimento satisfatório.
Uma das principais classes de colorantes, os pigmentos à base de óxido de ferro,
contempla todos estes critérios citados. Pigmentos de óxido de ferro podem ser distinguidos em duas
subcategorias, os naturais e os sintéticos.
Os óxidos de ferro naturais, como o nome indica, são as hematitas (vermelho), limonitas
(amarelos), e magnetitas (pretos). Seus teores de óxido de ferro são relativamente baixos, enquanto
que o material restante em sua composição é inerte e sem valor de coloração. Os óxidos de ferro
naturais, algumas vezes remetem a cores minerais, sendo assim designados tais como âmbar, sienna
e ocre.
Estes óxidos de ferro naturais estão sendo substituídos pelos novos óxidos sintéticos, que
oferecem maior grau de pureza na sua composição, uniformidade mais consistente, grande
diversidade de tons, e capacidade maior de coloração. Apesar de serem mais caros, suas
propriedades proporcionam maior economia no produto final.
Os óxidos de ferro sintéticos amarelos provem nuances do “creme” até o amarelo. Estes
são produzidos por meio de processos de redução orgânica (LEWIS, 1987). Estes óxidos têm formato
alongado, o que pode aumentar o imbricamento entre as partículas do concreto, e por conseqüência
aumentar o fator a/c da mistura.
Os pigmentos sintéticos pretos podem gerar tons desde o cinza claro até tonalidades como
o carvão. A fabricação do óxido de ferro preto pode ser obtida por processos análogos aos utilizados
para a fabricação do óxido de ferro amarelo. Este pigmento também pode ser obtido pela redução do
óxido de ferro amarelo, ou da hematita.
Óxidos de ferro sintéticos (puros) vermelhos podem ser encontrados em gamas de cores,
desde o amarelado “terracota” até os azulados “borgonha”, com uma larga seleção de tons
intermediários. Lewis (1987) cita que os óxidos de ferro vermelhos podem ser obtidos por meio
processos de calcinação dos pigmentos amarelos ou pretos. Em geral as partículas dos óxidos de
ferro vermelhos são menores que 3 µm, e seu formato arredondado contribui com o empacotamento
das partículas constituintes do concreto.
Tons como bronze ou marrom podem ser conseguidos com misturas entre os três
pigmentos básicos de óxido de ferro. Estes também podem ser obtidos por precipitação direta ou pela
redução controlada do óxido de ferro preto (LEWIS, 1987).
O óxido de cromo verde é igualmente satisfatório na utilização em produtos à base de
cimento (comparável aos pigmentos de óxido de ferro), porém são mais caros. Em projetos especiais,
onde o custo é secundário, podem ser utilizados pigmentos tais como óxido hidratado de cromo verde
(turquesa), níquel-titânio verde (tom canário), e aluminato de cobalto azul. Entretanto, os óxidos de
ferro e, em um grau menor, os óxidos de cromo verde são os únicos colorantes inorgânicos
encontrados para pigmentação do concreto, apesar de os demais pigmentos citados anteriormente
serem considerados perfeitamente seguros para coloração de concretos e argamassas.
Alguns outros colorantes com utilização limitada em produtos à base de cimento são
amplamente mencionados, tais como os carbonos solúveis em água pretos, as fitalocianinas solúveis
em água verdes e o azul ultramarino. Muitos outros colorantes orgânicos e inorgânicos devem ser
restritos a áreas internas, incluindo a fitalocianina azul, devido sua baixa durabilidade frente aos raios
ultravioleta.
Pigmentos hidrofóbicos tais como os carbonos negros e as fitalocianinas verdes devem ser
convertidos em pigmentos hidrofílicos. Para tanto, devem ser aplicados agentes dispersantes próprios
para utilização em materiais à base de cimento. Comercialmente é vendida uma grande variedade de
colorantes com estas propriedades.
Diversos fatores influenciam a coloração do concreto e da argamassa. O cimento cinza,
além de tornar o concreto com aparência suja e lavada, tira o brilho de qualquer pigmento utilizado.
Por esta razão, elementos de concreto fabricados com cimento Portland comum não produzem cores
vivas como os fabricados com cimento branco. Porém, o ganho de brilho da cor obtido pelo uso de
cimento branco depende do pigmento utilizado. No caso dos pigmentos de cor preta, não existe
teoricamente diferença na utilização de cimento cinza ou branco. No caso das cores vermelha e
marrom, a diferença é discreta, e quando se utiliza pigmento amarelo ou azul, a diferença é evidente.
Na coloração do concreto, não são os agregados que são pigmentados, mas sim a pasta de
cimento, a qual forma uma película em torno das partículas dos agregados. De acordo com Kohnert
(1997) um concreto com maior consumo de cimento, com a mesma concentração de pigmento (em
porcentagem da massa de cimento), terá uma coloração mais intensa que um concreto com consumo
menor.
Ao adicionar quantidades de pigmentos no traço de concreto, inicialmente a intensidade da
cor varia linearmente com a concentração de pigmento. Porém, quanto maior a concentração de
pigmentos chega-se a uma taxa em que sua adição não promove maiores alterações na cor, ponto de
saturação, da superfície, tornando-se antieconômico (KOHNERT, 1997).
2.1.5. Empacotamento de partículas:
Diversas propriedades das argamassas e concretos estão relacionadas ao empacotamento

das partículas que os constituem. O empacotamento de partículas é um fator que, além de poder
tornar os produtos constituídos mais econômicos, tende a produzi-los sem grandes alterações
volumétricas. McGeary (1961) define o empacotamento de partículas como “o problema da correta
seleção da proporção e do tamanho adequado dos materiais particulados, de forma que os vazios
maiores sejam preenchidos com partículas menores, cujos vazios serão novamente preenchidos com
partículas ainda menores e assim sucessivamente”. O modelo, conforme conceituado por Oliveira et
al. (2000), está apresentado na Figura 2.3.
a) b) c)
d) e)
Figura 2.3 – Modelo de empacotamento de partículas – Caso a), com ocupação média de 67% do
volume de vazios, num sistema monodisperso; caso b) teoricamente, uma condição para a máxima
condição de empacotamento; caso c) ausência de quantidade de finos; caso d) ausência de
partículas grandes e, caso e) um empacotamento deficiente
(OLIVEIRA et al., 2000)
O fator de empacotamento (Pf) é definido como:

Pe
Pf =
100

onde: Pe = conteúdo de sólido presente em qualquer unidade de volume que o contenha (partículas
mais volume de vazios entre partículas).
A porosidade (Po) é o volume de vazios entre as partículas, expresso em fração do volume,
e o volume efetivamente ocupado pelas partículas (Vef) é:
1 1
Vef = =
(1 − P0 ) Pf
A densidade relativa de empacotamento (ρemp) é definida como o quociente entre a

densidade volumétrica do sistema de partículas (ρbulk) e a densidade máxima de partícula sólida (ρs):
ρ bulk
ρ emp =
ρS
onde: ρbulk = massa de sólido dividida pelo volume total do sistema (partículas+porosidade);
ρs = massa do sólido dividida pelo volume realmente ocupado pelo sólido.
Segundo Oliveira et al. (2000), de uma maneira geral, empacotamentos reais (estruturas de
empacotamento aleatórias) de monodispersões esféricas ocorrerão sempre com o mesmo fator de
empacotamento (Pf ≈ 0,60 - 0,64), apesar de ser teoricamente possível obter valores superiores, no
caso de estruturas ordenadas (Pf ≤ 0,74). Entretanto, uma série de fatores pode alterar essa
condição.
Os fatores que afetam o empacotamento de partículas são apresentados a seguir:
Distribuição granulométrica:
A distribuição granulométrica altera a condição de monodispersão, esse fato permite que se
atinja valores próximos a 1, até o caso das monodispersões, com um teor elevado, notoriamente ao
redor de 67%.
Preenchimento:
O preenchimento de vazios com partículas menores que aqueles existentes numa
monodispersão, realmente diminuem em muito os vazios. No entanto, se nesse instante se
introduzirem partículas maiores que esses vazios, se formarão outros vazios, pelo deslocamento das
partículas maiores de uma posição original, como visto na Figura 2.3, (caso e), o que poderá levar a
um aumento na porosidade e diminuição da eficiência do empacotamento. Portanto a seqüência de
preenchimento dos vazios existentes entre as partículas, ou melhor, a ditribuição granulométrica do
sistema, determina o aumento ou não da densidade de empacotamento da monodispersão, como
visto na Figura 2.3.
Morfologia das partículas:
A morfologia das partículas é outro fator importante, e sendo um fator de forma torna-se
interessante que seja analisado. Quanto mais alongada for a partícula, menor será a densidade de
empacotamento de uma distribuição que a contenha, conforme Figura 2.4. Quanto menores forem
essas partículas, maior esse efeito, em função da maior área superficial específica.

Densidade Relativa 0,7
0,6
0,5
Partículas monodispersas
0,4
0,0 0,5 1,0
Arredondamento Relativo
Figura 2.4 – Relação qualitativa existente entre densidade relativa e o arredondamento relativo para
empacotamentos monodispersos aleatórios de partículas
(GERMAN, 19929 apud OLIVEIRA et al, 2000)
O comportamento de uma mistura bimodal de partículas não esféricas, em relação à

densidade de empacotamento, é o mesmo que o de partículas esféricas, mas com valores de
densidades inferiores. Na Figura 2.5 é apresentado um estudo para determinação da melhor
composição entre dois agregados, a aproximação representa o comportamento da mistura, tanto de
agregados esférico quanto não esférico.
% de padras P1
Aproximação por polinômio
21,6
combinação P1 x P2
Massa obtida pela
21,5
21,4
21,3
21,2
57,5% P1 + 42,5% P2
21,1
21,0
0 20 40 60 80 100
% de Pedra P1
Figura 2.5 – Gráfico idealizado da melhor composição entre os agregados P1 e P2

(LIBORIO, 2004)
9
GERMAN, R.M. (1992). The role of particle packing density in powder injection molding. BROOKES, C.A.
Reviews on Powder Metallurgy and Physical Ceramics, v.5, p.81-110.
Na medida em que, num sistema de empacotamento de partículas não esféricas, a relação

(o quociente) entre os tamanhos (diâmetros) das partículas maiores (DL) e os das menores (DS)
aumenta, há uma elevação na densidade, conforme Figura 2.6.
0,68
Densidade relativa
partículas esféricas DL/DS = 3,8

0,64
0,60
0,56
0,52
partículas alongadas DL/DS = 3,4

0,48
0,44
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Fração em volume de partículas grossas
Figura 2.6 – Dependência da densidade relativa do empacotamento em função da composição, para

misturas de partículas de formatos esférico e irregular
(GERMAN, 199210 apud OLIVEIRA et al, 2000)
Porosidade interna:
A porosidade interna das partículas também influencia na obtenção do empacotamento de
partículas. Oliveira et al. (2000) menciona que é necessário que se utilizem partículas densas, com a
menor porosidade possível. Isto posto, nos sistemas com cimento Portland, é possível que se faça
uma dopagem do material conforme Liborio (2004) transformando uma partícula com poros abertos
em um material denso, além de proporcionar uma textura superficial, tanto para as partículas porosas
quanto para as densas, que facilite a aderência entre as partículas, melhorando inclusive a zona de
interface entre os materiais, conforme se observa na Figura 2.7.
10
GERMAN, R.M. (1992). The role of particle packing density in powder injection molding. BROOKES, C.A.
Reviews on Powder Metallurgy and Physical Ceramics, v.5, p.81-110.
Idealização de um agregado pouco

permeável, com superfície dopada
Idealização de um agregado frágil,
poroso, com dopagem superficial e
“armado” com sílica, p. ex.
Figura 2.7 – Dopagem de agregados para aumentar a aderência e propiciar seu reforço
(LIBORIO, 2004)
Efeito parede:
Esse efeito é pronunciado, e interfere no empacotamento, quando a relação entre o
tamanho de partículas for muito grande, ou seja, quando as partículas pequenas, em alta quantidade,
estiverem adjacentes aos agregados de grande tamanho e puderem ser considerados como
superfícies planas. Segundo Liborio (1990), nesse caso a porosidade nessa região será maior que
em outras regiões restantes do volume considerado. A Figura 2.8 demonstra que em regiões
próximas a armadura pode ocorrer o efeito parede das partículas de agregados com a barra de aço.
Armadura Efeito parede – no caso, a

armadura se comporta como se
fosse um grande agregado
Figura 2.8 – Influência do efeito parede no empacotamento da argamassa, para elementos
estruturais de argamassa armada, culminando em patologia, pela alta porosidade do material na
posição da armadura, decorrente da diminuição de densidade do material
(LIBORIO, 1990)
O efeito parede também pode ocorrer em regiões próximas à fôrma. Na Figura 2.9 (b) se
pode observar a tendência de ocorrer maiores vazios, na disposição aleatória das partículas de
diferentes tamanhos, em regiões adjacentes a superfície plana do recipiente.

Técnicas de compactação:
Os fatores que afetam o empacotamento apresentados até aqui dizem respeito às
características do sistema de partículas, no entanto, a maneira como essas partículas são colocadas
em suas devidas posições também interfere no empacotamento.
Para ilustrar esse conceito, imagina-se um sistema de partículas densas e esféricas, no qual
suas partículas sejam distribuídas em dois recipientes (iguais) de maneiras distintas:
a) as partículas dessa distribuição são subdivididas em suas monodispersões, formando
camadas sucessivas de partículas de um único diâmetro como na Figura 2.9 (a);
b) as partículas são depositadas aleatoriamente e o recipiente é submetido a vibração
possibilitando que as partículas se movimentem, atingindo assim suas posições de equilíbrio
no empacotamento como apresentado na Figura 2.9 (b).
Assim percebe-se que a mesma distribuição pode gerar empacotamentos distintos
dependendo da técnica de compactação empregada, pois no caso (b) as partículas menores ocupam
os espaços entre as partículas maiores, otimizando o empacotamento. A faixa azul representa a
redução do espaço ocupado pelas partículas no caso (a).
(a) (b)
Figura 2.9 – Comparação de modelos com mesma distribuição granulométrica e empacotamentos
distintos: (a) camadas monodispersas; (b) empacotamento aleatório submetido a vibração
(OLIVEIRA et al., 2000)
Estado de dispersão das partículas:

Partículas muito finas podem causar dificuldade adicional na obtenção de altas densidades
de empacotamento por possuir uma maior tendência à aglomeração, devido à sua maior relação
entre a área superficial e o volume (massa). Esse efeito de aglomeração tende a inibir a coordenação
espacial que leva às maiores densidades de empacotamento. De uma maneira geral, o problema de
aglomeração torna-se efetivo com partículas inferiores a 1 µm, no entanto partículas maiores podem
também apresentar tal comportamento, sendo muitas vezes necessário utilizar dispersantes
(OLIVEIRA et al., 2000).
A dispersão inadequada pode ainda alterar a curva granulométrica prevista, já que as
partículas mais finas podem formar aglomerados (partículas maiores). Esses aglomerados equivalem
a partículas ocas, que originam poros na microestrutura e podem prejudicar a resistência final dos
concretos e argamassas pela maior necessidade de água à mistura, já que a resistência é
inversamente proporcional a quantidade de água inserida na mistura (Lei de Abrams).

2.2. Ladrilhos e revestimentos hidráulicos:
2.2.1. Definições:
A origem do nome desse tipo de revestimento está relacionada com o material utilizado em
sua fabricação, pois se utiliza um aglomerante hidráulico (cimento Portland) que adquire resistência
com a adição de água (hidratação do cimento), e disso decorre o nome de ladrilho “hidráulico”. A
Figura 2.10 apresenta alguns ladrilhos hidráulicos.
Figura 2.10 – Ladrilhos hidráulicos

(MEDEIROS, CAPPI e PALHAIS, 2003)
A NBR 9457:1986 define ladrilho hidráulico como placa de concreto de alta resistência ao
desgaste para acabamento de paredes e pisos internos e externos, contendo uma superfície com
textura lisa ou em relevo, colorido ou não, de formato quadrado, retangular ou outra forma geométrica
definida.
Segundo a NBR 9457:1986 o ladrilho hidráulico possui três partes:
• Face aparente: superfície do ladrilho pertencente à camada superior com textura lisa ou em
relevo, colorido ou não.
• Camada inferior: parte do ladrilho que contém a superfície destinada ao seu assentamento.
• Camada intermediária: parte do ladrilho que fica entre as camadas superiores e inferiores.
Além da NBR 9457:1986 que trata da especificação dos ladrilhos hidráulicos ainda existe
outras duas normas referentes a esse revestimento, a NBR 9458:1986 que se refere ao procedimento
de assentamento de ladrilhos hidráulicos, e a NBR 9459:1986 que padroniza formatos e dimensões
dos ladrilhos hidráulicos. Entretanto como a presente pesquisa tenta expandir a aplicação da
tecnologia dos concretos de alto desempenho para a produção de ladrilhos e revestimentos
hidráulicos não serão seguidas todas as especificações indicadas pelas normas, pois essas normas
não acompanharam o desenvolvimento tecnológico das argamassas e concretos de alto
desempenho, que podem trazer benefícios tanto para o produto como para o processo produtivo dos
ladrilhos hidráulicos. Mas mesmo assim as normas serão de grande valia para definir métodos de
avaliação e controle dos revestimentos produzidos.
2.2.2. Histórico:
Os ladrilhos hidráulicos, derivados dos mosaicos bizantinos, foram muito utilizados na

Europa, antes de chegar a centros comerciais brasileiros, desenvolvidos pelas mãos de imigrantes
italianos, que podiam facilmente moldar elementos de revestimento, a frio, para adornar suas
construções ou as construções de seus senhorios.
No passado, o material aqui fabricado, pouco decorativo, era destinado às casas mais
populares. Já as peças vindas de Portugal, da França e da Bélgica, belas e sofisticadas, enfeitavam
os pisos das casas de fazendeiros, de museus ou da entrada de prédios chiques.
O ladrilho hidráulico chegou ao Brasil no início do século XX, num momento de grande
expansão imobiliária, e passou a ser amplamente utilizado nas áreas "frias" das residências, quando
deixava de ser utilizado o cimentado "vermelhão", tido como material muito pobre. Daí em diante,
uma casa modesta utilizava ladrilho liso ou com algumas peças com desenho simples, de uma ou
duas cores, normalmente geométrico, formando "tapetes". Nas casas mais abastadas, o desenho era
mais sofisticado, com formas mais elaboradas e com mais cores (MACHADO, 2005).
Pisos feitos de tais ladrilhos podem ser vistos em muitos prédios históricos de São Paulo,
tais como o Palácio dos Campos Elíseos, o Museu do Ipiranga, a Casa da Marquesa de Santos no
Pateo do Collegio, o Colégio Sion, Universidade Mackenzie, a Igreja Nossa Senhora do Brasil e o
Mosteiro de São Bento, além de igrejas, lojas e calçadas.
Com o surgimento da cerâmica industrializada, na década de 60, o ladrilho passou a
repousar no esquecimento. O revestimento emergente trazia ares de modernidade às casas, além de
vantagens com relação a acabamento e manutenção.
Embora ainda seja tênue a utilização desses revestimentos nos dias atuais, produzidos por
algumas fábricas que ainda permanecem abertas na capital paulista, foi nos anos 80 que os
arquitetos e decoradores começaram a valorizar novamente os revestimentos hidráulicos, como
forma de personalizar projetos e até pela possibilidade de utilização em mosaicos.
Como no passado, a produção ainda hoje é feita artesanalmente. Nas poucas fábricas
existentes, nada de máquinas ou computadores. Apenas poucos homens trabalhando, geralmente
com mais de 40 anos, herdeiros da técnica transmitida pelos antepassados. Na fábrica Dalle Piagge,
em São Paulo, trabalhador prepara a tinta para os ladrilhos hidráulicos, como se pode observar na
Figura 2.11. A maioria dos moldes presos na parede veio da Itália, país onde estão os poucos
fabricantes de ladrilhos que restam no mundo. No Brasil, um único senhor, que vive no interior de São
Paulo, faz as fôrmas de ferro com desenhos (MEDEIROS, CAPPI e PALHAIS, 2003).

Figura 2.11 – Fábrica Dalle Piagge, em São Paulo

Antigamente, o revestimento era usado em ambientes rústicos, como casas de fazenda, de

praia e montanha, mas hoje é possível vê-lo em salas de apartamentos e casas da cidade, fazendo
as vezes de tapete, ou em quartos, banheiros e cozinhas. Esses revestimentos apresentam alta
durabilidade e facilidade na restauração, as figuras a seguir demonstram algumas aplicações desses
revestimentos.
Os ladrilhos permitem a composição de pisos, resultando em belos efeitos decorativos, a
Figura 2.12 apresenta a aplicação de ladrilhos hidráulicos em ambientes internos, decorando e
tornando o ambiente mais aconchegante.
Figura 2.12 – Ladrilhos hidráulicos em ambiente interno

(SALTENSE, 2006)
Em imóveis comerciais, os ladrilhos hidráulicos são utilizados em locais de destaque

valorizando o local, como apresentado na Figura 2.13.

Figura 2.13 – Ladrilhos hidráulicos em imóvel comercial

(SALTENSE, 2006)
Em ambientes externos, os revestimentos hidráulicos são utilizados em calçadas, praças,

contornos de piscinas e outros, pois podem apresentar características antiderrapantes e suportar
cargas aplicadas de forma similar ao concreto (Figura 2.14).
Figura 2.14 – Ladrilhos hidráulicos em ambiente externo

(SALTENSE, 2006)
2.2.3. Produção atual:
A elaboração do ladrilho começa no desenho, que é transposto para um molde de cobre,

ferro ou outro metal, que tem a função de separar as cores na moldagem das peças, alguns exemplos
de molde encontram-se na Figura 2.15 e na Figura 2.10.

Figura 2.15 – Moldes para realização dos desenhos dos ladrilhos

(ORNATOS, 2006)
A produção dos revestimentos se inicia com a escolha do molde onde serão depositadas
manualmente as porções de tinta, uma camada de cimento seco e outra de argamassa. O resto
lembra o ofício de uma quituteira: desfôrmar, deixar repousando, imergir em água, dispor em um
armário para “curtir”.
Quanto mais hábil e experiente o artesão, maior será a qualidade do ladrilho fabricado, pois
como os moldes são preenchidos com diferentes cores ainda frescas pode ocorrer a mistura das
cores nos diferentes, e muitas vezes estreitos, compartimentos do molde, desmanchando o desenho
elaborado, por isso também os revestimentos com desenhos mais elaborados apresentam maiores
custos (MACHADO, 2005).
Os desenhos dos ladrilhos são composições de tintas prensadas que ocupam metade da
espessura da peça e tem como base pó de mármore e outros pigmentos (óxidos de ferro), ilustrados
na Figura 2.16, os quais também compõem o rejunte.
Figura 2.16 – Pigmentos utilizados como base para as tintas

As cores são colocadas no molde de forma a não se misturarem umas com as outras, há
casos em que os desenhos exigem que a tinta seja despejada gota a gota. A Figura 2.17 ilustra o
preparo das tintas.

Figura 2.17 – Preparo das tintas

O trabalho manual deixa moroso o feitio e exige profissionais ultra qualificados tanto na
produção quanto na aplicação do material. O assentamento precisa ser realizado com a argamassa
de assentamento (nivelamento) ainda mole, já que o processo manual não padroniza a altura das
placas, o que obriga o nivelamento. A instalação deve ser a última etapa da obra: depois de fixados,
os ladrilhos recebem uma camada de resina, só aplicada quando não há risco de poeira. O rejunte é
feito por um pequeno filete, de no máximo 1 milímetro de espessura, com a mesma composição da
tinta para evitar quebras no desenho (MEDEIROS, CAPPI e PALHAIS, 2003).
O ciclo para a produção dos revestimentos hidráulicos é de aproximadamente 20 dias,
tornando-o assim, um material artesanal. A produção atual dos ladrilhos hidráulicos apresenta as
seguintes características:
• Produção artesanal e manual peça a peça.
• Necessidade de profissionais ultra qualificados.
• Técnica baseada no empirismo com pouco cientificismo.
• Produção de peças personalizadas.
• Ocupação de grandes áreas para armazenagem das peças na produção.
• Secagem de maneira natural sem qualquer processo de aceleração de cura.
• Dispensa qualquer processo de queima.
• Baixa produtividade.
• Produção sob encomenda.
A seguir estão numeradas as etapas da produção e aplicação dos ladrilhos hidráulicos:
a) Escolha da forma e molde de ferro de acordo com o tipo de revestimento desejado.
b) Utilização de fôrma de ferro com molde para despejo da tinta.
c) Retirada do molde e a camada de tinta recebe uma porção de cimento seco que elimina o
excesso de água.
d) Colocação da camada de argamassa.
e) Prensagem do conjunto.
f) Desfôrma da peça.
g) Repouso do material por 12 horas.

h) Imersão dos pisos por cerca de oito horas após o repouso.
i) Secagem das peças de forma natural por cerca de vinte dias após o tempo de imersão.
j) Assentamento dos pisos com a argamassa ainda mole para facilitar o nivelamento.
k) Execução dos rejuntes com a mesma composição das tintas.
l) Aplicação de uma camada de resina sobre os ladrilhos já em seu local definitivo.
As etapas atualmente utilizadas para fabricação de ladrilhos hidráulicos estão ilustradas nas
seqüências a seguir:
Uso da fôrma de ferro com Prensagem do conjunto Desfôrma das peças após
molde para despejar as após retirada do molde e prensagem com mesma
tintas e posterior colocação colocação de cimento seco intensidade com a tentativa
de cimento seco para e argamassa. de regularizar a espessura
eliminar excesso de água. das peças.
Repouso das peças por 12 Imersão dos ladrilhos em Nova secagem por quase
horas após retirada do água por cerca de 8 horas 20 dias após retirada dos
molde, etapa que ocupa boa após o repouso. tanques de imersão.
parte do espaço das
fábricas.
Figura 2.18 – Etapas do processo de fabricação dos ladrilhos hidráulicos
Também são produzidos ladrilhos hidráulicos sem figuras e desenhos, o que elimina a etapa
de montagem dos adornos no processo produtivo, por isso esses revestimentos hidráulicos possuem
preços menores. Na Figura 2.19 são apresentados ladrilhos produzidos artesanalmente com
diferentes desenhos e texturas.

Figura 2.19 – Ladrilhos hidráulicos com diferentes desenhos e texturas


METODOLOGIA EXPERIMENTAL 45
3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
3.1. Caracterização de agregados miúdos:
Composição granulométrica:
A determinação da composição granulométrica dos agregados foi realizada de acordo com
recomendações da NBR 7217:1987, utilizando peneiras que atendem a NBR 5734:1980 com
aberturas de 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm, 0,15 mm, 0,075 mm e 0,037 mm. A
dimensão máxima característica e o módulo de finura foram determinados utilizando a composição
granulométrica obtida. A dimensão máxima característica corresponde à abertura nominal, em
milímetros, da malha da peneira na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada
igual ou imediatamente inferior a 5 % em massa. O módulo de finura corresponde a soma das
porcentagens retidas acumuladas em massa do agregado, nas peneiras utilizadas, dividida por 100.
Massa unitária no estado solto:

Definida como o quociente entre a massa de agregado lançado no recipiente e o volume
desse recipiente, a massa unitária foi determinada de acordo com as especificações da NBR
7251:1982. Encheu-se um recipiente de 3 dm3 com agregado seco sendo o agregado lançado de
uma altura de aproximadamente 10 cm do topo do recipiente, após rasadura de superfície
determinou-se a massa do agregado, através da relação entre esta massa e o volume do recipiente
obteve-se a massa unitária no estado solto.
Massa unitária no estado compactado seco:

Definida como o quociente entre a massa de agregado lançado e compactado no recipiente
e o volume desse recipiente, a massa unitária no estado compactado seco foi determinada de acordo
com as especificações da NBR 7810:1983. Encheu-se um recipiente de 3 dm3 com agregado seco
em 3 camadas, sendo cada camada compactada com 25 golpes utilizando haste padronizada, após
rasadura de superfície determinou-se a massa do agregado, através da relação entre esta massa e o
volume do recipiente obteve-se a massa unitária no estado compactado seco.
Massa específica:
Definida como a relação entre a massa do agregado seco em estufa e o volume igual do
sólido, a massa específica dos agregados foi determinada de acordo com a NBR 9776:1987, medindo
a massa do material seco em uma balança de resolução de 0,1 g e o volume determinado pelo
deslocamento de água no frasco de Chapman.

46 METODOLOGIA EXPERIMENTAL
Número de angulosidade:
O conceito de angulosidade está relacionado com a norma inglesa BS 812:1975 Part 1. O
número de angulosidade corresponde à diferença da subtração entre 67 (porcentagem de volume
sólido do agregado mais arredondado) e a porcentagem de volume de sólidos em um recipiente
preenchido com agregado segundo um procedimento estabelecido. Quanto maior o número
(diferença entre as porcentagens de volume), mais anguloso é o agregado, sendo que o número de
angulosidade varia entre 0 e 11. Comparando-se agregados semelhantes com diferentes números de
angulosidade verifica-se que o teor de vazios diminui à medida que diminui o número de
angulosidade.
3.2. Empacotamento de partículas:
O empacotamento de partículas visa minimizar os vazios existentes na mistura tornando o

produto final mais compacto e consequentemente mais resistente. Neste trabalho serão apresentados
três modelos de empacotamento de partículas denominados na presente pesquisa como: Modelo 1;
Modelo 2; Modelo 3.
Modelo 1:
O Modelo 1 é o método indicado por Helene e Terzian (1992), que consiste na
determinação experimental da massa unitária no estado compactado seco (NBR 7810:1983) de
diferentes combinações de proporções dos dois componentes em que se deseja obter o melhor
empacotamento. A melhor proporção entre os componentes é aquela que apresentar a maior massa
unitária, pois representa a melhor condição de preenchimento dos vazios entre as partículas. É
possível determinar a melhor proporção entre dois componentes e em seguida fixar esta proporção
para compor com um terceiro componente e assim sucessivamente, desde que as composições
sigam a ordem decrescente das dimensões dos componentes.
Modelo 2:
Este modelo consiste em determinar a fração de cheios (Fch) de um componente através da
relação entre a massa unitária no estado compactado seco (γcomp.) e a massa específica (ρ), para em
seguida obter a fração de vazios (Fvz) ocupada pelo agregado e então determinar a quantidade de um
componente com partículas menores necessária para preencher os vazios entre as partículas do
componente inicial, relações indicadas por Bomfim (2005). Este modele permite compor dois
componentes e após a determinação da massa específica e da massa unitária no estado compactado
seco da mistura retornar ao início do processo e compor um terceiro componente e assim
sucessivamente, partindo do componente com partículas maiores para o componente com partículas
menores.

Modelo 3:
O Modelo 3 é o modelo de Alfred, descrito por Oliveira et al. (2000), que consiste em
estabelecer uma porcentagem acumulada de partículas (CPFT) menores que um determinado
diâmetro DP (diâmetro da partícula), de acordo com a equação a seguir:
 D q − DS q 
CPFT =  P q  × 100
D −D q 
 L S 
onde: DL = diâmetro da maior partícula;
Ds = diâmetro da menor partícula;
q = módulo ou coeficiente de distribuição, que de acordo com Funk e Dinger (1993)11 apud
Oliveira et al (2000) assume o valor de 0,37 para os casos de máxima densidade de empacotamento.
3.3. Determinação da massa específica de aglomerantes:
Sendo a massa específica a quantidade de massa contida na unidade de volume, é preciso

medir a massa e o volume dos sólidos do material para determinação de sua massa específica. As
medidas foram realizadas de acordo com a NBR NM 23:1998, a massa do material foi medida em
uma balança de resolução de 0,001 g, enquanto o volume foi determinado através do deslocamento
de liquido no frasco de Le Chatelier. O liquido utilizado para a medida do volume foi o querosene para
evitar a reação química dos aglomerantes com o liquido.
3.4. Determinação do teor de sólidos de aditivos líquidos:
A determinação do teor de sólidos dos aditivos superplastificantes e dos pigmentos foi

realizada de acordo com as especificações da NBR 10908:1990, secando uma quantidade de
material em estufa a 105º C até constância de massa. O teor de sólidos é determinado calculando a
porcentagem da massa da amostra após secagem em estufa em relação a massa inicial da amostra.
3.5. Ensaio de consistência em mesa cadente:
O ensaio para determinação do índice de consistência da argamassa foi realizado em mesa

cadente segundo recomendações da NBR 7215:1991. Antes do início do ensaio a superfície circular
da mesa cadente (diâmetro igual a 500 mm) e o molde rígido tronco-cônico (base maior igual a 125
mm, base menor igual a 80 mm e altura igual a 65 mm) foram ligeiramente lubrificados com óleo
mineral.
11
FUNK, J.E.; DINGER, D.R. (1993). Particle packing, part IV: computer modeling of particle packing
phenomena. Interceram, v.42, n.3, p.150-152.
A argamassa foi preparada em misturador mecânico recomendado pela NBR 7215:1991 em

velocidade baixa, que representa uma velocidade de rotação da pá do misturador em torno do seu
eixo de 140 ± 5 rpm e um movimento planetário de 62 ± 5 rpm.
Em seguida o molde rígido tronco-cônico, previamente posicionado no centro da mesa
cadente com sua base maior para baixo, foi preenchido com argamassa em três camadas
sensivelmente de mesma altura, sendo a 1ª, 2ª e 3ª camadas socadas com 15, 10 e 5 golpes
respectivamente, com auxílio de soquete normal (soquete de 170 mm de comprimento de seção
circular: 35 mm com diâmetro igual a 25 mm e 135 mm com diâmetro igual a 16 mm).
Após regularizar o topo e limpar a mesa, o molde tronco-cônico foi retirado verticalmente,
em seguida promoveu-se a queda da mesa (altura de queda igual a 14 mm) 30 vezes em
aproximadamente 30 segundos, provocando o abatimento do tronco de cone de argamassa. A
medida do diâmetro da base do tronco de cone de argamassa após abatimento foi realizada com
auxílio de um paquímetro em duas posições ortogonais, sendo a média aritmética dessas medidas o
índice de consistência.
Uma medida do diâmetro da base do tronco de cone de argamassa após abatimento é
ilustrada na Figura 3.1, onde também se pode observar o molde rígido tronco cônico e o soquete
normal.
Figura 3.1 – Medida de consistência de argamassa em mesa cadente
A mistura dos materiais, assim como a medida de consistência em mesa cadente foi
realizada a temperatura de 25 ± 5 ºC e umidade ambiente.
3.6. Determinação da massa específica da argamassa fresca:
A massa específica da argamassa fresca foi determinada de acordo com a NBR 9833:1987,
utilizando um recipiente de 3 dm3 e um vibrador de agulha. O recipiente foi cheio com argamassa
utilizando adensamento vibratório, e a massa medida após regularização de superfície. Através da
relação entre a massa de argamassa contida no recipiente e o volume do recipiente obteve-se a
massa específica da argamassa no estado fresco.

3.7. Moldagem e preparo de corpos-de-prova cilíndricos:
A moldagem de corpos-de-prova cilíndricos de argamassa com diâmetro de 50 mm e altura

de 100 mm foi realizada de acordo com a NBR 7215:1991. Após a mistura dos materiais em
misturador mecânico em velocidade baixa os corpos-de-prova foram moldados em quatro camadas,
de alturas aproximadamente iguais, recebendo cada camada 30 golpes uniformes com soquete
normal, homogeneamente distribuídos.
A cura dos corpos-de-prova se iniciou após rasadura de topo, isolando a superfície exposta
dos corpos-de-prova com filme plástico com o intuito de impedir a perda de umidade da argamassa,
pois grande parte do processo de hidratação do cimento ocorre antes da mistura estar pronto para o
desmolde, principalmente no caso de concreto (argamassa) de alto desempenho. Os corpos-de-prova
foram desmoldados 15 horas após a moldagem e permaneceram na cura por imersão até as datas de
ensaio.
O preparo dos corpos-de-prova para ensaios de compressão axial simples e determinação
do módulo de elasticidade foi realizado retificando suas superfícies de contato com os pratos da
prensa servo-hidráulica (topo e base), por meio de um faceador de corpos-de-prova com disco
diamantado mostrado na Figuras 3.2.
Figura 3.2 – Faceador para corpos-de-prova com detalhe do disco
A retificação dos corpos-de-prova foi executada de acordo com a NBR 5738:1994, com o
intuito de promover a regularização de superfícies, consistindo na remoção de uma fina camada de
material da superfície a ser preparada, proporcionando uma superfície lisa e livre de ondulações e
abaulamentos, reduzindo concentração de tensões durantes os ensaios mecânicos. A diferença entre
corpo-de-prova retificado e não retificado está demonstrado na Figura 3.3.

Figura 3.3 – Corpos-de-prova com topo retificado (esquerda) e não retificado (direita)
No corpo-de-prova a direita da Figura 3.3 pode-se observar irregularidade na superfície que

apesar de ser corretamente moldado apresenta ondulações decorrentes da retração da argamassa
durante a cura, já no corpo-de-prova a esquerda a superfície do corpo-de-prova se apresenta lisa
após a sua retificação.
O capeamento de superfície não é utilizado em corpos-de-prova de concretos ou
argamassas de alta resistência, pois nesse caso a resistência do material utilizado no capeamento
(enxofre, argamassa comum, etc.) é inferior a do concreto ou argamassa, e com isso o capeamento
rompe antes do corpo-de-prova ocasionando concentração de tensões e conseqüentemente
falseando resultados durante os ensaios.
3.8. Ensaios mecânicos de corpos-de-prova cilíndricos:
Os ensaios mecânicos em corpos-de-prova cilíndricos de argamassa, de diâmetro de 50

mm e altura de 100 mm, foram realizados em prensa servo-hidráulica até ruptura nas idades de 3, 7,
28, 63 e 91 dias. Na Figura 3.4 é apresentada a prensa servo-hidráulica onde se pôde ensaiar os
corpos-de-prova com velocidade de carregamento controlada de acordo com as respectivas normas.

Figura 3.4 – Prensa servo-hidráulica utilizada
Compressão axial simples:

O ensaio de compressão axial simples em corpos-de-prova cilíndricos de argamassa foi
realizado de acordo com a NBR 5739:1994, com velocidade de carregamento constante e igual a 0,6
MPa/s. Na Figura 3.5 está demonstrado um corpo-de-prova de argamassa, com diâmetro e altura
iguais a 50 mm e 100 mm respectivamente, sendo solicitado a compressão axial simples.
Figura 3.5 – Corpo-de-prova solicitado à compressão axial simples
Foi possível comprovar a validade dos ensaios de compressão axial simples através da
análise de ruptura dos corpos-de-prova, sendo a ruptura em forma cônica, apresentada na Figura 3.6,
a que representa a correta distribuição de tensões no corpo-de-prova durante as solicitações.

Figura 3.6 – Ruptura cônica de corpos-de-prova comprimidos axialmente
A resistência à compressão de cada corpo-de-prova foi obtida dividindo sua carga de

ruptura, obtida no ensaio de compressão axial simples, pela área da seção transversal do corpo-de-
prova. A resistência à compressão em cada idade de ensaio foi determinada através da média
aritmética dos resultados dos ensaios de corpos-de-prova que obtiveram ruptura cônica entre os 4
corpos-de-prova ensaiados.
Tração na compressão diametral:

O ensaio de tração na compressão diametral em corpos-de-prova cilíndricos de argamassa
foi realizado de acordo com a NBR 7222:1994, com velocidade de carregamento constante e igual a
0,06 MPa/s. Na Figura 3.7 está demonstrado um corpo-de-prova de argamassa, com diâmetro de 50
mm e altura de 100 mm, sendo solicitado à compressão diametral. Utilizou-se um aparato para
marcação da linha central das superfícies circulares dos corpos-de-prova, esta linha auxiliou o
posicionamento dos corpos-de-prova no dispositivo utilizado para manter o corpo-de-prova
corretamente posicionado durante o ensaio.
Figura 3.7 – Corpo-de-prova solicitado à compressão diametral
Foi possível comprovar a validade dos ensaios de compressão diametral através da análise
de ruptura dos corpos-de-prova, sendo a ruptura colunar no centro do corpo-de-prova, demonstrada
na Figura 3.8, a que representa a correta atuação das cargas nos corpo-de-prova durante as
solicitações.
Figura 3.8 – Ruptura dos corpos-de-prova comprimidos diametralmente
A resistência à tração por compressão diametral de cada corpo-de-prova foi calculada

utilizando a equação a seguir:
2 ⋅F
f t,D =
π⋅d⋅h
onde: ft,D = resistência a tração por compressão diametral (MPa);
F = carga máxima obtida no ensaio (N);
d = diâmetro do corpo-de-prova (mm);
h = altura do corpo-de-prova (mm);
A resistência a tração por compressão diametral em cada idade de ensaio foi determinada
através da média aritmética dos resultados dos ensaios de corpos-de-prova que obtiveram ruptura
colunar no centro do corpo-de-prova entre os 4 corpos-de-prova ensaiados.
3.9. Determinação do módulo de elasticidade de corpos-de-prova cilíndricos:
O módulo de elasticidade foi determinado seguindo recomendações da NBR 8522:1984,

solicitando corpos-de-prova cilíndricos de argamassa a compressão axial simples com velocidade de
carregamento de 0,6 Mpa/s até 80 % da carga de ruptura, obtida em ensaio de compressão axial
simples, e realizando medições de deslocamento a cada 5 segundos através de extensômetros
elétrico de base removível fixos em lados opostos do corpo-de-prova. Na Figura 3.9 é demonstrado
um corpo-de-prova de argamassa com diâmetro de 50 mm e altura de 100 mm sendo solicitado à
compressão axial simples com extensômetros posicionados para medições de deslocamento.

Figura 3.9 – Ensaio para determinação do módulo de elasticidade
Após obtenção das cargas solicitantes e seus respectivos deslocamentos calculou-se as

tensões e as deformações seguindo fórmulas a seguir:
F
σ=
A
onde: σ = tensão de compressão (MPa);
F = carga (N);
A = área da seção transversal do corpo-de-prova (mm2);
∆l
ε=
l
onde: ε = deformação específica;
∆l = deslocamento (mm);
l = altura da haste do extensômetro (mm);
Com as tensões e respectivas deformações traçou-se o gráfico tensão-deformação e
determinou-se o módulo de elasticidade através da expressão abaixo, em um trecho retilíneo do
gráfico.
∆σ
E= ⋅ 10 − 3
∆ε
onde: E = módulo de elasticidade (GPa);
∆σ = intervalo de tensão (MPa);
∆ε = intervalo de deformação específica;
O módulo de elasticidade em cada idade de ensaio foi determinado através da média
aritmética dos resultados dos dois ensaios realizados em cada idade.
3.10. Moldagem e cura de ladrilhos hidráulicos:
A NBR 9459:1986 padroniza os formatos e dimensões dos ladrilhos hidráulicos mais

comumente disponíveis no mercado, sendo os quadrados com dimensões de 20 cm, 25 cm e 33 cm,
e os retangulares com dimensão de 44 X 40 cm. Entretanto a norma permite a produção de ladrilhos

quadrados ou retangulares com diferentes dimensões das indicadas, pois se entende que muitas
características dos revestimentos são as mesmas para diferentes dimensões.
Assim as características geométricas dos revestimentos foram determinadas de modo a
permitir melhores condições para ensaios (módulo de flexão e desgaste por abrasão), entretanto isso
não limita o conhecimento das características dos elementos a revestimentos com essas dimensões,
podendo se estender inclusiva a outros formatos.
A NBR 9457:1986 especifica a espessura dos ladrilhos hidráulicos em 20 mm, então serão
testados revestimentos com 10 mm para verificar a possibilidade de produzir revestimentos com
metade da espessura especificada pela referente norma, pois esta redução pode diminuir consumo
de material, melhorar condições de transporte e sobrecarga, além de diminuir o custo.
Como os ladrilhos hidráulicos são produzidos mediante moldagem de peças de argamassa
elaborada com aglomerantes hidráulicos, a especificação adequada do material utilizado na
fabricação da fôrma das peças pode contribuir na obtenção dos efeitos desejados na superfície
aparente, dispensando tratamento superficial após a desmoldagem ou assentamento das peças. No
entanto o tipo de acabamento superficial é um fator que depende da aplicação dos revestimentos e
do efeito que se deseja obter, pois quando os revestimentos forem destinados a paredes eles podem
apresentar até mesmo ondulações e outros tipos de texturas que não se aplicam aos pisos.
Para definir o material da fôrma foram produzidos elementos hidráulicos, utilizando as
argamassas com traço definido, com fôrmas de diferentes materiais, testando as fôrmas de aço,
acrílico e plástico. Com o intuito de facilitar a caracterização dos ladrilhos hidráulicos e buscando a
maior potencialidade desses revestimentos, definiu-se o plástico (poliestireno) como material da
fôrma por ter possibilitado uma superfície lisa e brilhante, além da disponibilidade e viabilidade
comercial. A Figura 3.10 tenta mostrar o bom acabamento superficial do elemento hidráulico
produzido em fôrma plástica, sem qualquer tratamento da superfície após desfôrma.
Figura 3.10 – Acabamento superficial obtido no elemento hidráulico
Após definição do material da fôrma que em contato com a argamassa possibilita o

acabamento desejado do revestimento, produziram-se fôrmas metálicas que foram revestidas com
uma placa de 1 mm de espessura com o material definido, conforme apresentado na Figura 3.11.

Figura 3.11 – Fôrma para obtenção do ladrilho hidráulico
A base metálica possibilita uma rigidez adequada para moldagem, além de suportar um
grande número de ciclos de moldagem e permitir uma fácil desmoldagem depois da retirada das
cantoneiras laterais. O ângulo de 90 graus formado entre a chapa e a cantoneiras resulta em
revestimentos com cantos vivos como os porcelanatos com laterais retificadas comercialmente
encontrados atualmente. Para impedir a entrada de finos entre a chapa e as cantoneiras utilizou-se
um adesivo de silicone que garantiu a estanqueidade da fôrma. Utilizou-se também desmoldante
somente nas cantoneiras para impedir a aderência do aço com a argamassa.
Foram elaboradas fôrmas para produção de peças quadradas com dimensão de 20 cm e de
peças retangulares de 20 x 100 cm, ambas com possibilidades de 10 e 25 mm de espessura
possibilitada pela troca de cantoneiras com diferentes alturas. Essas possibilidades de dimensões e
espessuras são necessárias para moldagem de revestimentos de diferentes dimensões requeridas
para realização de diferentes tipos de ensaios.
A moldagem dos ladrilhos hidráulicos foi realizada com o auxílio de um vibrador de agulha
regularizando, espalhando e compactando a argamassa na fôrma conforme ilustra a Figura 3.12.

Figura 3.12 – Moldagem de ladrilhos hidráulicos com auxílio de vibrador
As argamassas de alta resistência geralmente adquirem altas resistências nas primeiras

idades, pelo refinamento da porosidade e conseqüente hidratação acelerada das partículas. Assim a
cura torna-se principalmente importante nas primeiras idades, até mesmo antes da desfôrma das
peças, por isso com o intuito de impedir a perda de água da argamassa para o ambiente utilizou-se
um plástico como mostra a Figura 3.13.
Figura 3.13 – Cura dos ladrilhos hidráulicos antes da desfôrma
As peças foram desmoldadas aproximadamente 15 horas após a moldagem e em seguida

encaminhadas para cura por imersão até as idades de ensaios. As idades de ensaio foram definidas
em 3 dias para verificar o alto desempenho a pequenas idades, e 28 dias para se obter os resultados
na idade de referência, essas idades também permitem relacionar os resultados da caracterização da
argamassa com a caracterização dos ladrilhos hidráulicos.

3.11. Ensaio dimensional e visual de ladrilhos hidráulicos:
O ensaio dimensional de peças de revestimento cerâmico especificado pela NBR

13818:1997 (Anexo S) está diretamente ligado ao processo produtivo, pois avalia as dimensões,
retitude e ortogonalidade dos lados, curvatura central e lateral, e empeno do produto final produzido.
Entretanto na presente pesquisa não se pretende avaliar o processo produtivo dos revestimentos, e
sim as características dos elementos de revestimentos, com isso os ensaios dimensional e visual
consistiram em verificar se as peças coincidem com os moldes, se a qualidade da superfície aparente
foi alcançada uniformemente e mantida durante a cura, e se as dimensões das peças variaram no
intervalo de tempo entre a desmoldagem e o fim da cura.
Essa avaliação foi considerada suficiente, pois se as peças coincidirem com seus moldes,
obtiverem e mantiverem acabamento superficial satisfatório e não apresentarem variações de
dimensões indesejáveis durante o processo de cura, então se pode dizer que, no caso desses
revestimentos hidráulicos moldados, as outras características avaliadas pela NBR 13818:1997 (Anexo
S) estão diretamente ligadas com as características geométricas da fôrma.
Para realização dos ensaios dimensional e visual foram moldadas placas de 20 x 20 cm e
10 mm de espessura. O ensaio se iniciou durante a desmoldagem verificando a coincidência das
peças com o molde, a análise visual das peças foi realizada após desmoldagem, quando foi
observada a uniformidade do acabamento superficial e a qualidade da moldagem, verificando a
existência de falhas ou argamassa impregnada na fôrma. Em seguida antes das peças serem
encaminhadas para cura foram marcadas e medidas com o mesmo método de medida utilizado no
ensaio de retração por secagem. Nas datas de 3 e 28 dias repetiu-se as medidas e a análise visual
de superfície com peças saturadas com superfície seca.
A expansão das peças entre a desmoldagem e a retirada da cura foi determinada utilizando
a equações a seguir:
l1 − l 0
EC = ⋅ 100
l0
onde: EC = teor de expansão por cura (%);

l0 = medida de dimensão da peça após desmoldagem (mm);
l1 = medida de dimensão da peça saturada superfície seca (mm);
O valor da expansão durante a cura dos ladrilhos hidráulicos produzidos com argamassa
clara e escura foi calculado através da média aritmética dos valores obtidos nos ensaios de 3 peças
por idade.
3.12. Ensaio de flexão de ladrilhos hidráulicos:
Os ensaios de flexão em ladrilhos hidráulicos moldados com as argamassas de traços

definidos foram realizados em prensa servo-elétrica até a ruptura, seguindo recomendações da NBR
13818:1997 (Anexo C), solicitando as placas a flexão por três apoios com velocidade de

carregamento controlada e igual a 1,0 MPa/s. A Figura 3.14 mostra a prensa juntamente com o
dispositivo, utilizado para submeter as placas a flexão, ajustado no pórtico de altura regulável.
Figura 3.14 – Prensa servo-elétrica utilizada
As placas utilizadas nos ensaios de flexão foram moldadas em fôrmas retangulares de 20 x

100 cm e 10 mm de espessura, em seguida foram cortadas com disco diamantado com dimensões de
20 x 45 cm. Na Figura 3.15 apresenta-se o detalhe de uma placa de ladrilho hidráulico submetida a
flexão com 25 mm de saliência em cada lado dos apoios inferiores e portanto 40 cm de comprimento
entre apoios. Os apoios são barras cilíndricas com 38 mm de diâmetro, sendo que o apoio superior
permite uma rotação em torno de um eixo transversal paralelo ao plano da placa, assim como uma
dos apoios inferiores, o outro apoio inferior permite uma pequena rotação em torno do próprio eixo
longitudinal, esses graus de liberdade permitem a flexão das placas sem a solicitação em outras
direções.

Figura 3.15 – Ladrilho hidráulico solicitado à flexão
Tomou-se o cuidado de posicionar a parte acabada das peças para cima para simular a
solicitação dos ladrilhos hidráulicos após assentamento, também se pode observar na Figura 3.15 o
posicionamento de borrachas entre os apoios e a placa para possibilitar uma melhor transferência de
carga, distribuindo-as uniformemente e minimizando possíveis erros de ensaios ocasionados por
concentração de tensões.
A ruptura das placas no terço central mostrada na Figura 3.16 permitiu a validação dos
ensaios das placas de revestimento hidráulicos submetidos a flexão, pois esse tipo de ruptura
representa a correta solicitação das placas e confirma a ausência de falhas no processo de
moldagem.
Figura 3.16 – Ruptura no terço central dos ladrilhos hidráulicos solicitados à flexão
A carga de ruptura e o módulo de resistência à flexão foram calculados utilizando a força de

ruptura obtida no ensaio, as disposições das peças e as equações a seguir:
F ⋅L
CR =
b
onde: CR = carga de ruptura (N);
F = força de ruptura (N);
L = distância entre as barras de apoio (mm);

b = largura da placa ao longo da ruptura (mm)
3 ⋅F ⋅L
MRF = 2
2 ⋅ b ⋅ e min
onde: MRF = módulo de resistência à flexão (MPa);
emin = espessura mínima da placa (mm);
O módulo de resistência à flexão avalia o material que compõem as peças, já a carga de
ruptura das peças submetidas à flexão está relacionada com as características geométricas das
peças.
A carga de ruptura e o módulo de resistência à flexão para cada revestimento (claro e
escuro) foram determinados através da média aritmética dos valores obtidos nos ensaios de 4 peças
por idade.
3.13. Desgaste por abrasão de ladrilhos hidráulicos:
Para avaliar a resistência ao desgaste por abrasão dos ladrilhos hidráulicos utilizou-se a
NBR 12042:1992, o ensaio consiste em submeter corpos-de-prova da mesma amostra a desgaste em
disco giratório de material duro, alimentado com abrasivo (areia quartzosa), o desgaste é indicado
pela média da redução da espessura, em milímetros, de dois corpos-de-prova após um percurso
equivalente a 1000 m. O equipamento utilizado é a máquina Amsler, também chamada de Tribômetro
Amsler, apresentada na Figura 3.17.
Figura 3.17 – Máquina Amsler utilizada no ensaio de desgaste por abrasão
Após moldagem e desfôrma de peças de 20 x 20 cm com 25 mm de espessura foram

cortadas peças com dimensões de 7 x 7 cm, mantendo a espessura, utilizando uma serra policorte
com disco rotativo diamantado, de 500 mm de diâmetro, refrigerado por jato de água. A Figura 3.18
ilustra o processo de corte das peças utilizadas no ensaio de desgaste por abrasão.
Figura 3.18 – Corte de peça com serra policorte e disco rotativo diamantado (Ø 500 mm)
Inicialmente mediu-se a espessura das peças utilizando um relógio comparador com

precisão de 0,01 mm e base fixa, em quatro pontos, nas diagonais, a 30 mm do vértice como ilustrado
na Figura 3.19.
Figura 3.19 – Medida de espessura com relógio comparador
Após as medidas os dois corpos-de-prova foram colocados na máquina Amsler, onde ficam
dispostos diametralmente opostos, sob carga de 66 N em um disco de ferro fundido, com 2 m de
perímetro no centro dos corpos-de-prova. A Figura 3.20 apresenta a disposição dos corpos-de-prova
sobre o disco metálico durante o ensaio, além de detalhar um corpo-de-prova sendo solicitado à
abrasão.

Figura 3.20 – Ensaio de abrasão em máquina Amsler com detalhe do corpo-de-prova
O disco é alimentado com areia normal IPT 50 (areia quartzosa, passante na peneira de
malha quadrada com abertura de 0,6 mm e retida na peneira de malha quadrada com abertura de 0,3
mm) com vazão de 72 cm3/min e posto a girar com 30 rpm, enquanto os corpos-de-prova rotacionam
a 0,6 rpm em torno de seu próprio eixo perpendicular a superfície de contato.
Após o equivalente a 500 m e 1000 m de percurso, os corpos-de-prova foram limpos com
escova macia e sua espessura novamente registrada, nos mesmos quatro pontos, com o relógio
comparador. Após os 500 m iniciais os dois corpos-de-prova foram recolocados na máquina, com as
posições trocadas.
O desgaste em cada corpo-de-prova é determinado pela média dos desgastes nos quatro
pontos medidos (diferença entre a medida inicial de espessura e a medida após percurso de 1000 m),
e o desgaste dos revestimentos produzidos com argamassa clara e escura determinado pela média
dos desgastes dos dois corpos-de-prova ensaiados em cada idade.
3.14. Absorção de água de ladrilhos hidráulicos:
O ensaio para determinação da absorção de água dos ladrilhos hidráulicos foi realizado
seguindo recomendações da NBR 9778:1987 e da NBR 13818:1997 (Anexo B). Inicialmente foram
moldados ladrilhos hidráulicos com dimensões de 20 x 20 cm e espessura de 10 mm, após a
desmoldagem as peças foram encaminhadas para cura por imersão, posicionadas verticalmente com
o nível de água de aproximadamente 5 cm acima das placas. Na data do ensaio as peças foram
retiradas da cura e após secagem de superfície com toalha absorvente foi determinada a massa
saturada com superfície seca de cada peça em balança com resolução de 0,01 % da massa da peça,
em seguida as peças foram encaminhas para a estufa e mantidas por 24 horas a temperatura de 60 ±
5 ºC onde atingiram constância de massa em pesagens com intervalo de 4 horas, então as peças
foram retiradas da estufa e após equilíbrio térmico (25 ± 5 ºC) foi determinada a massa seca de cada
peça na mesma balança utilizada na medida anterior.
A absorção de água em cada peça de ladrilho hidráulico foi determinada utilizando a
equações a seguir:

m1 − m 2
Abs = ⋅ 100
m2
onde: Abs = teor de absorção de água (%);

m1 = massa da peça saturada superfície seca (g);
m2 = massa da peça seca em estufa a 60 ± 5 ºC (g);
O valor da absorção de água dos ladrilhos hidráulicos produzidos com argamassa clara e
escura foi determinado através da média aritmética dos valores obtidos nos ensaios de 3 peças por
idade.
3.15. Retração por secagem de ladrilhos hidráulicos:
O ensaio de retração por secagem foi realizado conjuntamente com o ensaio de absorção
de água medindo as peças de revestimentos hidráulicos saturadas com superfície seca, nas duas
direções com dimensões de 20 cm. O equipamento utilizado para medição foi uma torre eletrônica de
medição com resolução de 5 x 10-6 m sobre base plane, onde as peças de ladrilhos hidráulicos foram
apoiadas antes de serem medidas como se pode ver na Figura 3.21.
Figura 3.21 – Medida de ladrilhos hidráulicos em torre eletrônica de medição
Como se buscava a determinação da variação de dimensão das peças por direção optou-se
por apoiar uma das faces e através de medidas pontuais na face oposta, determinar a variação nessa
direção. Então nas datas de ensaio foram marcados 3 pontos em cada direção, onde foram
realizadas 3 medições por ponto antes a após a secagem das peças, a variação das médias das três
medições possibilitou determinação da retração por ponto, sendo a média das retrações dos 3 pontos
a retração naquela direção, e a média da retração nas 2 direções de 20 cm a retração de cada peça.
Apesar da dificuldade de medida de variações consideravelmente pequenas comparadas
com as dimensões das peças, as médias aritméticas de um grande número de medidas possibilitou a
determinação da retração por secagem dos ladrilhos hidráulicos.
Visando resultados de ensaios representativos à utilização desses revestimentos as peças
foram aquecidas somente até 60º C que simula a temperatura alcançada por esses revestimentos
expostos a insolação, também se tomou o cuidado em determinar primeiramente a massa e
dimensões da peça saturada, pois o aquecimento das peças pode simular uma cura térmica e alterar
as características do revestimento pela aceleração do processo de hidratação do cimento, por esse
mesmo motivo foram moldadas e ensaiadas diferentes peças para as idades de 3 e 28 dias, para o
aquecimento das peças durante a secagem na primeira idade não alterar as medidas de absorção e
retração por secagem na idade posterior.
A retração por secagem foi determinada utilizando a equações a seguir:
l 2 − l1
RS = ⋅ 100
l1
onde: RS = teor de retração por secagem (%);

l1 = medida de dimensão da peça saturada superfície seca (mm);
l2 = medida de dimensão da peça seca em estufa a 60 ± 5 ºC (mm);
Como no ensaio de absorção foram ensaiados 3 peças por idade de ensaio, o valor da
retração por secagem dos ladrilhos hidráulicos produzidos com argamassa clara e escura foi
determinado através da média aritmética desses 3 valores.
3.16. Resistência ao ataque químico de ladrilhos hidráulicos:
O ensaio de ataque químico aos ladrilhos hidráulicos desenvolvidos, simula a ação de

produtos químicos que normalmente entram em contato com esses revestimentos, como é o caso de
produtos de limpeza e produtos para tratamento de água de piscina. A ação de outros produtos
químicos está diretamente relacionada com o local de aplicação deste revestimento, sendo
necessário um estudo direcionado para utilização destes ladrilhos em locais específicos.
Os reagentes utilizados foram o cloreto de amônia e o hipoclorito de sódio com
aproximadamente 10 % de cloro ativo, indicados pela NBR 13818:1997 (Anexo H). A solução que
simula a ação de produtos químicos domésticos é composta de 100 g/L de cloreto de amônia, e a que
simula a ação química de produtos para tratamento de água de piscina é composta de 20 mg/L de
hipoclorito de sódio.
O ensaio consiste em submeter os revestimentos desenvolvidos à ação dos reagentes e
analisar através de avaliação visual a olho nu, ou com auxílio de óculos caso sejam usados
habitualmente, qualquer alteração na superfície das peças.

Como mostra a Figura 3.22 foi utilizada uma serra policorte com disco rotativo diamantado
de 110 mm de diâmetro e refrigeração por jato de água, para cortar peças de 20 x 20 cm e 10 mm de
espessura em peças menores de aproximadamente 10 x 10 cm.
Figura 3.22 – Corte de peça com serra policorte e disco rotativo diamantado (Ø 110 mm)
Na data dos ensaios as peças foram imersas verticalmente nas soluções definidas, contidas
por recipientes de vidro (Becker), onde permaneceram por 12 dias a uma profundidade de 25 ± 2 mm,
a temperatura de 25 ± 5 ºC. As análises visuais foram realizadas antes da imersão e após a retirada
das peças das soluções, mediante lavagem e permanência das peças a temperatura e umidade
ambiente por 24 horas.
Segundo a NBR 13818:1997 (Anexo H), para a classe de reagentes dos produtos químicos
domésticos, tendo o cloreto de amônia como agente agressivo, e dos produtos para tratamento de
água de piscina, tendo o hipoclorito de sódio como agente agressivo, este ensaio representa um
tempo previsto de ataque químico de 24 horas.
Antes da imersão das peças foi determinado o pH de cada solução utilizando papel
indicador de pH, a solução de cloreto de amônia apresentou pH 8, e a solução de hipoclorito de sódio
apresentou pH 7.
Foram submetidas à ação química e analisadas 3 peças por ensaio, sendo avaliados os
revestimentos produzidas com argamassas clara e escura nas duas idades de ensaio definidas (3 e
28 dias).

DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL 67
4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL
Este item contém as etapas do procedimento experimental realizado, que visa a produção e
avaliação de ladrilhos hidráulicos. Iniciou-se caracterizando os agregados e os demais materiais
empregados na pesquisa, em seguida é apresentado um estudo de dosagem com base no estudo de
empacotamento de partículas, e a caracterização das argamassas elaboradas. É apresentada
também uma avaliação completa dos revestimentos hidráulicos desenvolvidos, além de relatar alguns
testes práticos e o calculo do custo dos materiais que compõem esses revestimentos.
4.1. Seleção dos materiais:
Nesse item serão apresentados os materiais selecionados para elaboração da argamassa

(base para produção dos revestimentos), suas características, e justificativas de escolha. Algumas
características foram obtidas com os fabricantes e outras foram determinadas como descrito na
metodologia.
4.1.1. Agregados miúdos:
Como fator relevante para a escolha dos agregados além de ser utilizada a granulometria foi
levado em conta a disponibilidade comercial dos agregados na região da cidade de São Carlos, e a
morfologia das partículas que os compõem, pois agregados mais arredondados possuem menor área
superficial e supostamente necessitam de menos água para molhá-los, o que pode reduzir a
quantidade de água no produto final podendo aumentar a resistência mecânica e refinar a
porosidade.
Os ladrilhos hidráulicos por se tratar de um revestimento com pequena espessura,
comparado com revestimentos em que são empregados micro-concretos e argamassas, necessitam
de um maior refinamento no estudo granulométrico de seus agregados. Por essa razão na
distribuição granulométrica dos agregados selecionados, assim como na determinação do módulo de
finura e da dimensão máxima do agregado foram consideradas duas peneiras adicionais (0,075 mm e
0,037 mm) que não são comumente utilizadas no estudo de agregados (NBR 7217:1987) destinados
à argamassa e concretos.
Os agregados convencionais que serão utilizados neste estudo são:
• areia Itaporanga: areia quartzosa de cava retirada de uma jazida próxima a cidade de São
Carlos proveniente da mineradora Itaporanga;
• areia Descalvado: areia quartzosa proveniente de uma mineradora situada na cidade de
Descalvado na região de São Carlos.
68 DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL
Os ensaios com as areias Itaporanga e Descalvado conduziram aos resultados

demonstrados a seguir:
Areia Itaporanga:
A distribuição granulométrica e a curva granulométrica da areia Itaporanga estão
demonstradas na Tabela 4.1 e na Figura 4.1 respectivamente, constando também na Figura 4.1 os
limites granulométricos da areia muito fina (zona 1).
Tabela 4.1 – Composição granulométrica da areia Itaporanga

Peneiras ABNT Massa Massa Teor Teor
Malha Abertura retida acumulada retido acumulado
# (mm) (g) (g) (%) (%)
4 4,8 0,0 0,0 0 0
8 2,4 0,0 0,0 0 0
16 1,2 0,4 0,4 0 0
30 0,6 1,9 2,3 0 0
50 0,3 176,1 178,4 35 36
100 0,15 282,0 460,4 56 92
200 0,075* 37,3 497,7 7 100
400 0,037* 2,1 499,8 0 100
Fundo < 0,037 0,2 500,0 0 100
Total 500,0 100
* Peneiras adicionais
Limites granulométricos para areia muito fina - zona 1

100%
Amostra
% Retida Acumulada
80%
Limites
60%
40%
20%
0%
0,037 0,075 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5
Abertura das Peneiras (mm)
Figura 4.1 – Curva granulométrica da areia Itaporanga
Pode-se considerar que a areia Itaporanga se enquadra na zona 1 (areia muito fina);
Demais resultados:
• módulo de finura = 3, 28 (NBR 7217:1987 considerando peneiras adicionais)
• dimensão máxima do agregado = 0,6 mm (NBR 7217:1987 considerando peneiras adicionais)
• massa específica = 2,63 kg/dm3 (NBR 9776:1987);
• massa unitária no estado solto = 1,47 kg/dm3 (NBR 7251:1982);

• massa unitária no estado compactado seco = 1,66 kg/dm3 (NBR 7810:1983);

• número de angulosidade médio = 3,8 (BS 812:1975 Part 1).
Areia Descalvado:
A distribuição granulométrica e a curva granulométrica da areia Descalvado estão
demonstradas na Tabela 4.2 e na Figura 4.2 respectivamente, constando também na Figura 4.2 os
limites granulométricos da areia muito fina (zona 1).
Tabela 4.2 – Composição granulométrica da areia Descalvado

Peneiras ABNT Massa Massa Teor Teor
Malha Abertura retida acumulada retido acumulado
# (mm) (g) (g) (%) (%)
4 4,8 0,0 0,0 0 0
8 2,4 0,0 0,0 0 0
16 1,2 0,0 0,0 0 0
30 0,6 0,0 0,0 0 0
50 0,3 0,0 0,0 0 0
100 0,15 192,6 192,6 39 39
200 0,075* 185,2 377,8 37 76
400 0,037* 118,9 496,7 24 99
Fundo < 0,037 2,9 499,6 1 100
Total 499,6 100
* Peneiras adicionais
Limites granulométricos para areia muito fina - zona 1

100%
Amostra
80%
% Retida Acumulada
Limites
60%
40%
20%
0%
0,037 0,075 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 6.3 9.5
Figura 4.2 – Curva granulométrica da areia Descalvado
A curva granulométrica da areia Descalvado fica abaixo da zona 1 (areia muito fina);
Demais resultados:
• módulo de finura = 2, 14 (NBR 7217:1987 considerando peneiras adicionais)
• dimensão máxima do agregado = 0,3 mm (NBR 7217:1987 considerando peneiras adicionais)
• massa unitária no estado solto = 1,38 kg/dm3 (NBR 7251:1982);

• massa unitária no estado compactado seco = 1,59 kg/dm3 (NBR 7810:1983);

• número de angulosidade médio = 6,5 (BS 812:1975 Part 1).
Areia Jundu:
O agregado denominado nesse trabalho de areia Jundu, se trata de um agregado bem mais
fino que os agregados geralmente utilizados na construção civil, é uma areia quartzosa
comercializada pela Mineração Jundu Ltda, que foi escolhida por apresentar partículas menores que
as partículas presentes nas demais areias utilizadas (Itaporanga e Descalvado). A areia Jundu foi
utilizada para melhorar o empacotamento das partículas do traço, melhorando a continuidade das
dimensões das partículas dos agregados com a dos aglomerantes, além de melhor preencher os
vazios existentes entre as partículas maiores de agregado e melhorar o acabamento superficial dos
ladrilhos, fator importante na produção de revestimentos.
Algumas características da areia Jundu estão a seguir, sendo sua composição química
apresentada na tabela seguinte:
• teor de material retido na malha 500 (abertura de 25 µm) = 0,7 %
• perda ao fogo = 0,08 %.
Tabela 4.3 – Composição química da areia Jundu

Elementos Valores médios (%)
Sílica amorfa (SiO2) > 99,00
Alumínio (Al2O3) < 0,50
Ferro (Fe2O3) < 0,05
Titânio (TiO2) < 0,04
4.1.2. Cimento:
Na escolha dos cimentos para fabricação de ladrilhos e revestimentos hidráulicos de alto

desempenho não basta levar em conta somente a resistência do material ou o desempenho frente a
meios agressivos, mas também as características decorativas e o processo de produção. Mesmo
levando em conta todos esses fatores é possível utilizar vários tipos de cimento na produção desses
revestimentos dependendo das características principais que se deseja atribuir ao revestimento e das
necessidades a serem atendidas em cada aplicação.
Na presente pesquisa, visando atender ao maior número possível de aplicações, foram
selecionados dois tipos de cimentos estruturais, O CPB 40 Estrutural e o CP V ARI RS. Ambos os
cimentos possuem altas resistências iniciais de forma a beneficiar o processo produtivo, podem
atribuir características decorativas aos revestimentos com auxílio de pigmentos, e podem alcançar
altas resistências mecânicas e químicas com o uso de adições.

CPB 40 Estrutural:
O CPB 40 Estrutural, é um cimento Portland branco com classe de resistência de 40 MPa,
composto por clinque branco + sulfatos de cálcio (75 a 100 %) e calcário (0 a 25 %) segundo a NBR
12989:1993. Este cimento foi escolhido principalmente pela vantagem estética buscando vantagens
decorativas.
As informações técnicas do CPB 40 Estrutural, produzido e comercializado pela Votorantim
Cimentos estão expressas na Tabela 4.4.
Tabela 4.4 – Dados técnicos do CPB 40 Estrutural

Característica Valores médios Unidade
Massa específica (NBR NM 23:1998) 3,10 kg/dm3
Área específica (BET) 500 m2/kg
Perda ao fogo 9,97 %
Teor retido na peneira # 325 1,50 %
Teor de MgO 3,50 %
Teor de SO3 3,35 %
Teor de resíduo insolúvel 1,11 %
Brancura 80,44 %
Início 153 minutos
Tempo de Pega
Fim 200 minutos
3 dias 30,4 MPa
Resistência à
7 dias 35,6 MPa
compressão
28 dias 43,0 MPa
Apesar de não denominado como alta resistência inicial (ARI) este cimento possui altas
resistências a poucas idades.
CP V ARI RS:
O CP V ARI RS é um cimento Portland de alta resistência inicial, composto por clinque +
sulfatos de cálcio (95 a 100 %) e calcário (0 a 5 %) segundo a NBR 5733:1991 e como é resistente a
sulfatos possui adição de escória segundo a NBR 5737:1992. Este cimento foi escolhido pela alta
resistência inicial e também por possuir escória em sua composição, pois a escória além de atribuir
resistência a sulfatos diminui o calor de hidratação comparado com o cimento ARI sem escória. Outro
fator importante na escolha do CP V ARI RS está relacionado a mistura produzida, pois nesse caso
tem-se a possibilidade de substituir a adição (escória) e usando o CP V ARI Plus como base adaptar
a mistura a resistir a outro agente agressivo, essa substituição de adição causaria menos alterações
no produto do que se fosse escolhido o cimento ARI sem adição e fosse necessário inserir adições.
As informações técnicas do CP V ARI RS, produzido e comercializado pela Holcim Brasil
S.A. estão expressas na Tabela 4.5.

Tabela 4.5 – Dados técnicos do CP V ARI RS

Característica Valores médios Unidade
Massa específica (NBR NM 23:1998) 3,08 kg/dm3
Área específica (BET) 350 m2/kg
Perda ao fogo 2,68 %
Teor retido na peneira # 325 8,00 %
Teor de CO2 2,49 %
Teor de SO3 2,49 %
Teor de resíduo insolúvel 0,79 %
Teor de escória de alto forno 30 %
Início 170 minutos
Tempo de Pega
Fim 260 minutos
1 dia 18,0 MPa
Resistência à 3 dias 31,0 MPa

compressão 7 dias 38,0 MPa
28 dias 46,4 MPa
4.1.3. Adição:
Na escolha das adições levou-se em conta a disponibilidade do produto no mercado, além

da reatividade e refinamento das partículas que as compõe, visando o efeito microfiler e a reação
pozolânica. O efeito fíler ou microfíler é o preenchimento dos vazios existente entre as partículas de
cimento por partículas menores de adição. A reação pozolânica é a reação química entre o hidróxido
de cálcio (C-H), gerado durante a hidratação do cimento portland (elemento frágil produzido durante a
hidratação do cimento), e as partículas de adição, produzindo um composto bem mais resistente e
bem menos solúvel, o silicato de cálcio hidratado (C-S-H), morfologicamente diferente do C-S-H
produzido durante a hidratação do cimento. Com isso o uso de adições pozolânicas traz os seguintes
benefícios à argamassa, que neste trabalho será base dos revestimentos hidráulicos:
• Estado fresco:
o redução ou eliminação da exsudação;
o redução ou eliminação da segregação;
• Estado endurecido:
o aumento da impermeabilidade;
o aumento das resistências mecânicas (compressão, abrasão e tração);
o proteção contra ataques químicos;
o melhor acabamento das peças;
o maior durabilidade.
Considerando também as características decorativas que os revestimentos hidráulicos
devem possuir, foram escolhidos como adições a metacaulinita branca (MB), que será utilizada
juntamente com o cimento CPB 40 Estrutural (branco) compondo uma mistura clara, e a sílica ativa
de ferro silício (SFS), que será utilizada juntamente com o cimento CP V ARI RS (acinzentado)
compondo uma mistura mais escura. Produzindo uma mistura clara e outra mais escura pretende-se
utilizar a mistura clara (CPB 40 + MB) para realçar a coloração dos pigmentos, principalmente os
mais claros, e combinar a mistura mais escura (CP V ARI RS + SFS) com pigmentos mais escuros ou
ainda elaborar outra tonalidade com os pigmentos mais claros.
Cabe ressaltar que esta escolha foi direcionada a realização da presente pesquisa,
entretanto os diversos tipos de adições podem propiciar muitas combinações com os cimentos
comercializados disponibilizando um grande número de possibilidades para diferentes tipos de
aplicações.
Metacaulinita:
A metacaulinita utilizada é produzida e comercializada pela Metacaulim do Brasil Ltda, cuja
composição química é apresentada na Tabela 4.6 e algumas de suas características estão a seguir:
• massa específica = 2,60 kg/dm3;
• área específica = 30.000 m2/kg (BET);
Tabela 4.6 – Composição química da metacaulinita

Sílica amorfa (SiO2) 51,00
Alumínio (Al2O3) 41,00
Ferro (Fe2O3) < 3,00
Titânio (TiO2) < 1,00
Cálcio (Cão) < 0,50
Potássio (K2O) < 0,50
Magnésio (MgO) < 0,40
Sódio (Na2O) < 0,10
Enxofre (SO3) < 0,10
Sílica ativa de Fe-Si:

A sílica ativa utilizada é comercializada pela Elkem Materials South America Ltda, cuja
composição química é apresentada na Tabela 4.7 e algumas de suas características estão a seguir:
• massa específica = 2,10 kg/dm3;
• área específica = 20.000 m2/kg (BET);

Tabela 4.7 – Composição química da sílica ativa de Fe-Si

Sílica amorfa (SiO2) 95,25
Potássio (K2O) 1,33
Magnésio (MgO) 0,49
Ferro (Fe2O3) 0,35
Sódio (Na2O) 0,22
Cálcio (CaO) 0,17
Fósforo (P2O5) 0,17
Manganês (MnO) 0,11
Alumínio (Al2O3) 0,04
4.1.4. Aditivo:
O uso de aditivo superplastificante é justificado pela necessidade de redução de água de

amassamento na argamassa para refinamento da porosidade, que beneficia tanto os fatores de
resistência quando os de durabilidades, e também pelo uso de agregados e aglomerantes muito
finos, fundamentais para o bom acabamento superficial, que demandam mais água que os materiais
utilizados em argamassas convencionais.
Entre os aditivos superplastificantes existentes no mercado, dois foram pré-escolhidos para
verificação de compatibilidade e teste de desempenho com os cimentos utilizados no presente
trabalho. Estes aditivos são tradicionalmente utilizados no mercado de concreto e argamassa e vem
apresentando bom resultados em ensaios realizados no LMABC, são eles o ADVA Cast e o
GLENIUM 51.
O uso dos aditivos superplastificantes traz benefícios à argamassa, base da produção dos
revestimentos hidráulicos, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido citados a seguir:
• Estado fresco:
o alta taxa de redução de água (40% aproximadamente);
o melhor aderência e textura da superfície;
o melhor coesão e trabalhabilidade;
o redução da exsudação.
o alta resistência à compressão axial inicial e final;
o aumento do módulo de elasticidade;
o redução da permeabilidade;
o redução da porosidade.

ADVA Cast:
O aditivo superplastificante ADVA Cast é comercializado pela Grace Brasil Ltda, cujos
dados técnicos apresentam-se na Tabela 4.8.
Tabela 4.8 – Dados técnicos do aditivo ADVA Cast

Função principal Superplastificante de 3ª geração
Base química Policarboxilatos
Aspecto Líquido viscoso
Cor Bege claro
Densidade 1,08 kg/dm3
Teor de sólidos (NBR 10908:1990) 30 %
Viscosidade Baixa
GLENIUM 51:
O aditivo superplastificante GLENIUM 51 é comercializado pela MBT Brasil Indústria e
Comércio Ltda, cujos dados técnicos apresentam-se na Tabela 4.9.
Tabela 4.9 – Dados técnicos do aditivo GLENIUM 51

Função principal Superplastificante de 3ª geração
Base química Policarboxilatos
Aspecto Líquido viscoso
Cor Bege
Densidade 1,09 kg/dm3
Teor de sólidos (NBR 10908:1990) 31 %
Viscosidade Baixa
4.1.5. Pigmento:
Os pigmentos serão utilizados para colorir a argamassa, atribuindo aos revestimentos,

produzidos com essa argamassa, características decorativas. O produto selecionado foi o
RHEOCOLOR, comercializado pela Degussa Construction Chemicals Brasil Indústria e Comércio de
Produtos Químicos Ltda. A principal vantagem desse produto está relacionado a prévia dispersão dos
pigmentos, podendo melhorar a homogeneidade da mistura quando aplicado.
RHEOCOLOR são dispersões de corantes prontas para colorir concreto e argamassa
cimentícea, que proporciona os seguintes benefícios:
• Estado fresco:
o mínima alteração das características do traço desenvolvido;
o consistência de cores;
o rápida dispersão na mistura.
o alta durabilidade da coloração;
o melhora nas características de acabamento;
o realce na coloração.
O pigmento líquido RHEOCOLOR, de aspecto pastoso, tem como função principal a
coloração e como base química a dispersão de pigmentos inorgânicos (óxidos de ferro). Algumas
características e as cores disponíveis do produto estão apresentadas na Tabela 4.10.
Tabela 4.10 – Características dos pigmentos RHEOCOLOR

Teor de sólidos (%) Densidade
Pigmento Cores referenciais
(NBR 10908:1990) (kg/dm3)
3987 Charcoal 66,3 2,33
C32 Quarry Red 65,4 2,38
C21 Adobe Tan 66,6 2,27
C26 Antique Cork 63,5 2,23
C12 Mesa Beige 68,4 2,25
C20 Amarelo 67,5 2,13
As cores podem ser utilizadas para se criar um leque de opções de cores, desde as
descritas no catálogo de cores até as desenvolvidas in loco.
4.2. Dosagem da argamassa:
4.2.1. Empacotamento das partículas dos agregados:
No estudo do empacotamento dos agregados convencionais selecionados utilizaram-se os

três modelos indicados para encontrar a melhor composição entre as areias Itaporanga e Descalvado,
que serão comparados através da massa unitária no estado compactado seco.
Modelo 1:
Para determinar a melhor proporção entre as areias Itaporanga e Descalvado,
estabeleceram-se diversas combinações de proporções com variação de 10 %, em seguida mediu-se
a massa unitária no estado seco (NBR 7810:1983) de cada combinação como indicado na Tabela
4.11.

Tabela 4.11 – Composição das areias Itaporanga e Descalvado - Modelo 1

Proporção entre os Massa unitária
agregados miúdos Quantiade Quantiade Incremento Massa total
no estado
de areia de areia de areia da mistura
Itaporanga / compactado
Itaporanga Descalvado Descalvado em 3 litros
Descalvado seco
(% / %) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg/dm3)
100/0 6,0 0,0 4,976 1,659
90/10 6,0 0,667 + 0,67 5,039 1,680
80/20 6,0 1,500 + 0,83 5,061 1,687
70/30 6,0 2,571 + 1,07 5,054 1,685
60/40 6,0 4,000 + 1,43 5,046 1,682
50/50 6,0 6,000 + 2,00 5,014 1,671
Na Figura 4.3 pode-se observar a variação da massa unitária no estado compactado seco
de acordo com as diferentes combinações entre as areias Itaporanga e Descalvado.
1,700
1,690
Massa unitária
1,680
1,670
1,660
1,650
100/0 90/10 80/20 70/30 60/40 50/50
Composição de areias Itaporanga/Descalvado
Figura 4.3 – Variação da massa unitária nas diversas proporções entre as areias
No Modelo 1, de acordo com a Figura 4.3 pode-se concluir que a melhor proporção entre as
areias é a composta por 80 % de areia Itaporanga e 20 % de areia Descalvado, pois foi essa a
proporção que apresentou maior massa unitária no estado compactado seco (1,687 kg/dm3) e
consequentemente proporcionou um maior preenchimento dos vazios existentes entre as partículas
de agregado. Entretanto não se conhece o comportamento da massa unitária no intervalo entre as
diversas proporções, que se desejado poderia ser refinado principalmente no intervalo entre as
combinações 80/20 e 70/30 onde pode estar localizado o pico da curva.
Modelo 2:
Para determinar a proporção entre as areias Itaporanga e Descalvado pelo Modelo 2,
seguiu-se a marcha de cálculos a seguir:
• Determinação da fração de cheios Fch:
γ (Itaporanga)comp. 1,66
Fch = = = 0,631
ρItaporanga 2,63
• Determinação da fração de vazios a ser ocupada pelo agregado menor Fvz:

Fvz = 1 − Fch = 1 − 0,631 = 0,369
• Determinação da massa de cada areia para ocupar um volume de V = 3 dm3 (fixado para
possibilitar o ensaio de determinação da massa unitária no estado compactado seco):
o areia Itaporanga: mItaporanga = γ (Itaporang a)comp. × V = 1,66 × 3 = 4,98 Kg
o areia Descalvado: mDescalvado = Fvz × γ (Descalvado)comp. × V = 0,369 × 1,59 × 3 = 1,76 Kg
o composição de areias: m total = mItaporanga + m Descalvado = 4,98 + 1,76 = 6,74 Kg
• Determinação da proporção de cada areia que estabelece a composição entre as areias

Itaporanga e Descalvado pelo Modelo 2:
mItaporanga 4,98
o areia Itaporanga: × 100 = × 100 = 74 %
m total 6,74
m Descalvado 1,76
o areia Itaporanga: × 100 = × 100 = 26 %
m total 6,74
Após os cálculos obteve-se a composição, 4,98 kg de areia Itaporanga e 1,76 kg de areia

Descalvado, e determinou-se a massa unitária no estado compactado seco (NBR7810:1983) que
resultou em 1,689 kg/dm3.
Apesar desse método ser baseado no preenchimento dos vazios e o cálculo da massa de
cada agregado, na determinação da composição, ser determinado de modo a ocupar o volume de 3
dm3 (para possibilitar o ensaio de determinação da massa unitária no estado compactado seco)
observa-se que a massa da composição de areias não ocupa exatamente o volume de 3 dm3, na
verdade sobra material após o preenchimento do recipiente para determinação da massa unitária no
estado compactado seco. Isso porque as partículas menores não ocupam exatamente o vazio entre
as partículas maiores, existindo ainda um espaço entre partículas.
Modelo 3:
Neste modelo foi determinada uma distribuição granulométrica utilizando a equação
proposta por Alfred com os diâmetros das partículas correspondentes aos diâmetros com quantidade
mais significativas no estudo da granulometria dos agregados selecionados, de forma a obter uma
curva granulométrica possível de ser montada utilizando os agregados selecionados, e compatível
com os outros modelos do estudo de empacotamento dos agregados. Na Tabela 4.12 encontra-se os
resultados da equação de Alfred com os parâmetros DL = 0,6 mm, DS = 0,037 mm e q = 0,37, assim
como a distribuição granulométrica.

Tabela 4.12 – Composição granulométrica do Modelo 3

Teor Peneiras ABNT Teor Teor
DP CPFT
individual Malha Abertura retido acumulado
(mm) (%) (%) # (mm) (%) (%)
4,8 0,0 0,0 8 2,4 0 0
2,4 0,0 0,0 16 1,2 0 0
1,2 0,0 0,0 30 0,6 0 0
0,6 100,00 35,26 50 0,3 0 0
0,3 64,74 27,29 100 0,15 35 35
0,15 37,45 21,11 200 0,075 27 63
0,075 16,34 16,34 400 0,037 21 84
0,037 0,0 0,0 Fundo < 0,037 16 100
< 0,037 0,0 0,0 0 100
Total 100 Total 100
Na Tabela 4.4 o valor das porcentagens por diâmetro da partícula (DP) não corresponde ao
valor por abertura das peneiras, pois para aplicar a equação corretamente, o diâmetro da partícula
equivale ao diâmetro que passa pela abertura da peneira e não o diâmetro das partículas que ficam
retidas na peneira, por isso os valores estão defasado de um diâmetro.
Após a determinação da distribuição granulométrica do Modelo 3 foram separadas as
partículas de acordo com o diâmetro das peneiras e em seguida misturadas nas proporções indicadas
na Tabela 4.12 para se obter um agregado com a distribuição granulométrica calculada, em seguida
foi realizado o ensaio para determinação da massa unitária no estado compactado seco que resultou
em 1,724 kg/dm3.
Comparação dos Modelos:

Visando melhor comparar os três modelos de empacotamento de agregados apresentados
foram reunidos os valores da massa unitária no estado compactado seco das areias e das diferentes
composições na Tabela 4.13, também foram sobrepostas as distribuições granulométricas das areias
Itaporanga e Descalvado assim como a distribuição granulométrica do Modelo 3 e as curvas
granulométricas da composição obtida através do Modelo 1 (80 % de areia Itaporanga e 20 % de
areia Descalvado), e do Modelo 2 (74% de areia Itaporanga e 26 % de areia Descalvado),
apresentados na Figura 4.4.

Tabela 4.13 – Valores da massa unitária no estado compactado seco (NBR 7810:1983)
Massa unitária no estado
Componente ou
compactado seco
composição
(kg/dm3)
Areia Itaporanga 1,660
Areia Descalvado 1,589
Composição Modelo 1 1,687
Composição Modelo 2 1,689
Distribuição Modelo 3 1,724
100%
90%
80%
% Retida Acumulada
70%
60%
50% Areia Itaporanga
40% Areia Descalvado

30% Composição Modelo 1
20% Composição Modelo 2
10% Distribuição Modelo 3
0%
0,037 0,075 0.15 0.3 0.6
Figura 4.4 – Sobreposição da curvas granulométricas
Na comparação entre os três modelos do estudo de empacotamento de partículas

apresentados não se deve somente levar em conta a massa unitária no estado compactado seco
(NBR 7810:1983), mas também a dificuldade e possibilidade de obter as composições ou
distribuições granulométricas desejadas.
O Modelo 3 apesar de apresentar o melhor preenchimento de vazios e conseqüente maior
massa unitária no estado compactado seco é um modelo de aplicação prática inviável, pois para se
obter a distribuição contínua indicada na Figura 4.4 foi preciso separar as partículas em diferentes
dimensões para depois juntá-las na proporção adequada o que consumiria um tempo inexistente para
essa etapa na produção de revestimento hidráulicos, entretanto a análise foi válida pois além de se
obter um valor de massa unitária no estado compactado seco de referência ainda poderia ser
possível montar uma distribuição granulométrica semelhante apenas compondo proporções das
areias selecionadas, mas com esses agregados as curvas granulométricas de composições que mais
se aproximam correspondem as curvas das composições indicadas pelos outros dois modelos.
Observando os resultados obtidos nos modelos 1 e 2, pode-se dizer que apesar desses
modelos poderem alcançar valores semelhantes, eles apresentam diferenças significativas no
trabalho e no tempo de realização de ensaios. O Modelo 1 poderia atingir o mesmo resultado que o

Modelo 2 se após a determinação da massa unitária das proporções pré-definidas fosse refinada as
medições entre as proporções que alcançaram melhor resultado. Entretanto o Modelo 2 utilizando
cálculos e medições práticas apresentou a melhor composição com um menor numero de ensaios.
Portanto a proporção entre as areias Itaporanga e Descalvado adotada é de 74 % de areia Itaporanga
e 26 % de areia Descalvado obtida através do Modelo 2.
Analisando as curvas granulométricas da Figura 4.4 e os valores da massa unitária no
estado compactado seco da Tabela 4.13, percebe-se nitidamente a importância do estudo de
empacotamento dos agregados, pois as curvas granulométricas dos agregados estão nos extremos
das distribuições granulométricas das composições e apresentam valor da massa unitária (no estado
compactado seco) inferior aos das composições, portanto a composição das areias minimiza os
vazios existentes entre as partículas de agregado, aumentando a massa unitária no estado
compactado seco. Com a minimização dos vazios que seriam preenchidos com as partículas de
cimento (aglomerantes) ocorrerá a redução do consumo de aglomerantes no traço da argamassa que
será utilizada na produção dos revestimentos hidráulicos.
4.2.2. Empacotamento de partículas do traço:
Para melhorar o empacotamento das partículas do traço utilizou-se um agregado (areia

Jundu) com partículas menores que as partículas que compões o empacotamento dos agregados
convencionais, com o intuito de preencher os vazios ainda existentes entre as partículas maiores de
agregado e aproximar as dimensões entre as partículas de agregados e aglomerantes.
O método para determinação da massa unitária no estado compactado seco indicado pela
NBR 7810:1983, e utilizado nos modelos de empacotamento 1 e 2 e como parâmetro para
comparação entre os três modelos indicados, é destinado a medida desse parâmetro dos agregados
convencionais, não sendo aplicado a partículas mais finas como as partículas que compõem a areia
Jundu. Com isso utilizou-se o Modelo 3 para determinar uma quantidade aproximada de areia Jundu
a ser incorporada como agregado.
A quantidade aproximada de areia Jundu determinada pelo Modelo 3 foi realizada
estendendo o diâmetro das partículas até 25 µm (abertura da peneira que passa a grande maioria
das partículas da areia Jundu) que resultou em um teor próximo a 9 %. Como o empacotamento de
partículas dos agregados não possui a distribuição granulométrica do Modelo 3, e consequentemente
apresenta uma quantidade de vazios maior a ser preenchido, adotou-se um teor de 10 % de areia
Jundu dividindo os 90 % restantes de acordo com a proporção indicado no empacotamento das
partículas dos agregados (74 % de areia Itaporanga e 26 % de areia Descalvado). Portanto o novo
empacotamento de partículas é composto de 67 % de areia Itaporanga, 23 % de areia Descalvado e
10 % de areia Jundu.
Para verificar se este novo empacotamento melhora as características da mistura final
foram realizados dois traços de argamassas, um deles utilizando o novo empacotamento de
partículas e o outro utilizando o empacotamento determinado no empacotamento de partículas dos
agregados sem a utilização da areai Jundu. Como parâmetro de comparação será utilizada a
resistência a compressão axial simples das argamassas por ser um parâmetro de fácil medida e uma
das principais características das argamassas e concretos.
Nos traços variou-se apenas a composição dos agregados, fixando o restante das
variáveis para possibilitar a verificação do desempenho do novo empacotamento através da
comparação direta com o anterior. O traço 1:m (aglomerante:agregado) foi fixo em 1:2 utilizando 10 %
de sílica ativa de ferro silício em substituição volumétrica do cimento (CP V ARI RS) selecionado, a
relação água aglomerante utilizada foi 0,32 sem considerar a quantidade de água do aditivo
superplastificante ADVA Cast utilizado em 0,8 % referente a massa de aglomerante. Na Tabela 4.14
está indicada as características de cada traço assim como o resultado dos ensaios de compressão
axila simples realizados as idades de 3, 7 e 28 dias.
Tabela 4.14 – Traços com e sem areia Jundu

Areia Jundu Ausente Presente (10%)
1:m 1:2 1:2
Teor de SFS (%) 10 10
Traço
Relação a/a 0,32 0,32
Teor de aditivo SP (%) 0,8 0,8
CP V ARI RS 646,44 646,44
Sílica Ativa Fe-Si 44,08 44,08
Consumo de Àgua 220,96 220,96
materiais por Aditivo SP ADVA Cast 5,52 5,52
m3 (kg)
Itaporanga 1055,54 (74%) 955,69 (67%)
Areia Descalvado 370,87 (26%) 328,07 (23%)
Jundu (0%) 142,64 (10%)
Resistência à 3 dias 53,8 62,9
compressão
axial simples 7dias 79,8 88,4
(MPa) 28 dias 100,7 109,5
De acordo com os resultados dos ensaios mecânicos apresentados na Tabela 4.14 pode-se
concluir que a substituição de 10 % dos agregados (areias Itaporanga e Descalvado) pela areia
Jundu melhorou ainda mais o empacotamento da mistura, aumentando a resistência à compressão
simples da argamassa em aproximadamente 10 %. Além do aumento de resistência mecânica
também se pôde verificar, durante o processo de mistura dos materiais, a melhora da coesão da
argamassa sem perda significativa de consistência. Portanto será adotado o novo empacotamento,
composto por 67 % de areia Itaporanga, 23 % de areia Descalvado e 10 % de areia Jundu.

4.2.3. Traço da argamassa:
O traço 1:m representa a proporção aglomerante:agregado que compõe a mistura, a letra m

representa o total de agregados que nesse caso refere-se a composição de areias selecionadas. O
traço pode ser representado em massa ou em volume, no presente trabalho optou-se pela
representação do traço em massa apesar da incorporação das adições ser feita em substituição
volumétrica com o intuito de manter o volume final da mistura.
Na determinação da proporção aglomerante: agregado deve-se levar em conta: o
refinamento da porosidade, relacionado as características de resistência mecânica e durabilidade; o
custo do produto final, já que os aglomerantes representam a maior parcela do custo dos materiais; e
o risco de fissuração, pois uma maior quantidade de aglomerante pode ocasionar um maior calor de
hidratação da mistura aumentando o risco de microfissurações por retração.
Na determinação da proporção aglomerante:agregado não se utilizou os modelos de
empacotamento de partículas apresentados, pois devido a finura das partículas que compõe os
aglomerantes torna-se difícil o conhecimento da granulometria dos aglomerantes e a determinação da
massa unitária compactada, além de não levarem em conta os fatores de custo e calor de hidratação.
Ponderando os fatores de custo, calor de hidratação, e refinamento da porosidade, tentando
preencher os vazios existentes entre as partículas de agregados com partículas de cimento e seus
produtos de hidratação, fixou-se o traço em 1:2. Os fatores de calor de hidratação e de resistências
mecânicas puderam ser avaliados no teste inicial representando na Tabela 4.14, utilizado também
para verificar a melhora do empacotamento.
O traço 1:2 apresenta um consumo de aglomerante satisfatório para a aplicação
considerada, e não é alto para argamassa, o calor de hidratação não causou fissuração por retração
nos corpos-de-prova que alcançaram altas resistências mecânicas. Na aplicação que será destinada
à argamassa, dificilmente serão necessárias resistências mecânicas à compressão axial simples,
maiores que as atingidas no traço 1:2.
O teor de sílica ativa adotado foi 10 % do cimento em substituição volumétrica, pois
segundo Melo (2000) um teor de sílica ativa de aproximadamente 10 % é capaz de contribuir de
modo eficiente para o ganho de resistência e o refinamento da porosidade, já que teores de sílica
abaixo de 10 % não indicam incremento na resistência mecânica, e teores de sílica acima de 10 %
apesar de indicarem um significativo ganho de resistência nas primeiras idades, alcançam as
mesmas resistências que menores teores de sílica nas idades avançadas.
Como teor de metacaulinita adotou-se também 10 % do cimento em substituição
volumétrica, pois Lacerda (2005) demonstra a semelhança da sílica ativa e da metacaulinita utilizadas
como adição, comparando os ensaios realizados em concretos com mesmos teores de sílica ativa e
de metacaulinita.

4.2.4. Ordem de mistura dos materiais:
A padronização de uma ordem de mistura dos materiais para execução da argamassa é

importante para se obter características semelhantes ao misturar mesmos materiais, pois alterando a
ordem de mistura dos materiais podem-se alterar as características da misturas, principalmente as
relacionadas à reologia.
Foram testadas diferentes ordens de mistura buscando o melhor desempenho dos aditivos
superplastificantes, que podem apresentar diferentes rendimentos e funções dependendo de como
são inseridos na mistura. Para avaliar o desempenho dos aditivos superplastificante nas diferentes
ordens de mistura dos materiais foi utilizado o ensaio de consistência em mesa cadente, avaliando a
plasticidade obtida em cada mistura.
Definiram-se três ordens de misturas, executadas em misturador mecânico recomendado
pela NBR 7215:1991 em velocidade de mistura baixa, descritas e esquematizadas a seguir:
• Ordem de mistura 1: Inicialmente são misturados os aglomerantes e a água seguidos por 2
minutos de mistura, em seguida acrescenta-se o aditivo superplastificante em duas partes
com 1 minuto de mistura de intervalo, então se adiciona os agregados após 2 minutos de
mistura, por fim misturam-se por 7 minutos todos os materiais juntos.
Aglomerantes mix mix mix mix
+ 1/2 SP 1/2 SP Agregados
Água 2 min 1 min 2 min 7 min
• Ordem de mistura 2: Inicialmente são misturados os aglomerantes e os agregados seguidos

por 1 minuto de mistura, então se acrescenta a água e mistura-se por mais 2 minutos, em
seguida acrescenta-se o aditivo superplastificante em duas partes com 1 minuto de mistura
de intervalo, e por fim misturam-se por 9 minutos todos os materiais juntos.
Aglomerantes
mix mix mix mix
+ Água 1/2 SP 1/2 SP
Agregados 1 min 2 min 1 min 9 min
• Ordem de mistura 3: Inicialmente são misturados os aglomerantes e parte da água seguidos

por 2 minutos de mistura, em seguida acrescenta-se o aditivo superplastificante em duas
partes com 1 minuto de mistura de intervalo, após 2 minutos de mistura adiciona-se os
agregados, então se acrescenta o restante da água depois de 2 minutos de mistura, por fim
mistura-se por 5 minutos todos os materiais juntos.
Aglomerantes
mix mix mix mix mix
+ 1/2 SP 1/2 SP Agregados 1/3 Água
2/3 Água 2 min 1 min 2 min 2 min 5 min
Tomou-se o cuidado em padronizar o tempo entre o contato dos aglomerantes com a água
e a medida de consistência (12 minutos), para garantir que o tempo de hidratação do cimento não
influa no desempenho do aditivo.
Cada ordem de mistura foi testada tanto utilizando aglomerantes claros (CPB 40 + MB),
quanto aglomerantes escuros (CP V ARI RS + SFS) com cada um dos dois aditivos pré-selecionados
(ADVA Cast e GLENIUM 51). Em ambas misturas (clara e escura) e com os dois aditivos utilizados, a
ordem de mistura que proporcionou o maior espalhamento em mesa cadente foi a ordem de mistura
1, proporcionando o melhor desempenho dos aditivos. Portanto a ordem de mistura adotada é a
ordem de mistura 1.
4.2.5. Consistência da argamassa:
A consistência da argamassa está diretamente relacionada à dificuldade de lançamento da

argamassa e moldagem das peças de revestimento, uma consistência baixa pode ocasionar falhas na
moldagem ou necessitar de uma energia de adensamento muito elevada, e uma consistência elevado
pode ser obtida prejudicando o refinamento da porosidade, pelo aumento da relação
água/aglomerante, ou pelo uso antieconômico do aditivo superplastificante. Portando foi determinada
uma consistência de forma a possibilitar boas condições de lançamento da argamassa e moldagem
dos elementos de revestimento, levando em conta a relação água/aglomerante e o teor de aditivo
superplastificante.
Julgou-se que uma argamassa com medida de consistência em mesa cadente de 250 mm
com variação de 20 mm, possui características de plasticidade suficientes para permitir seu
lançamento adequado e possibilitar uma correta moldagem dos elementos de revestimentos. Sendo
possível alcançar essa consistência com uma relação água/aglomerante baixa, de forma a garantir o
refinamento da porosidade, e um teor de aditivo compatível com a produção de elementos de
revestimentos.
Outro fator importante, relacionado à linha de produção dos elementos de revestimento, é o
tempo em que a mistura deve apresentar a plasticidade adequada. Segundo Liborio (2006) um tempo
de aproximadamente 20 minutos permite o lançamento e moldagem dos revestimentos em linha de
produção (informação verbal)12.
Para a escolha do aditivo, entre os dois previamente selecionados (ADVA Cast e GLENIUM
51), e determinação do teor de aditivo necessário para obter a plasticidade desejada, fixou-se a
relação água/aglomerante em 0,30, acreditando que esta relação garanta o refinamento da
porosidade, para o alto desempenho do revestimento, e requeira um teor de aditivo adequado para a
aplicação da argamassa. Em seguida realizou-se o ensaio de consistência em mesa cadente nas
diferentes misturas (clara e escura), com cada um dos aditivos, nos tempos de 10, 20 e 30 minutos,
para medir a atuação de cada aditivo em cada mistura até o tempo máximo de lançamento da
argamassa.
Os teores de aditivos pré-selecionados para cada mistura (clara e escura) foram diferentes
(2,00, 2,25 e 2,50 % para a mistura clara e 1,25, 1,50 e 1,75 para a mistura escura), visando
comparar o desempenho dos aditivos em um intervalo de valores de consistência próximo a
12
Informação fornecida por LIBORIO, J.B.L. em São Carlos/SP em junho de 2006.
consistência especificada, facilitando a determinação do teor do melhor aditivo. Os teores de aditivo

referem-se a massa de aglomerante (cimento + adição).
Mistura clara (CPB 40 Estrutura + MB):

Os resultados dos ensaios de consistência em mesa cadente realizados na mistura clara,
argamassa composta por aglomerantes claros, estão demonstrados nos gráficos a seguir, onde é
apresentado o desempenho dos teores de aditivos ao longo do tempo. A Figura 4.5 refere-se ao uso
do GLENIUM 51 e a Figura 4.6 ao uso do ADVA Cast.
35
30
Espalhamento (cm)
25
20
15
2,00%
10 2,25%
2,50%
5
0
5 10 15 20 25 30 35
Tempo (minutos)
Figura 4.5 – Espalhamento da mistura clara (CPB 40 + MB) com GLENIUM 51
35
30
Espalhamento (cm)
25
20
15 2,00%
2,25%
10
2,50%
5 2,30%
0
5 10 15 20 25 30 35
Tempo (minutos)
Figura 4.6 – Espalhamento da mistura clara (CPB 40 + MB) com ADVA Cast
Comparando os teores 2,00, 2,25 e 2,50 % de aditivo das Figuras 4.5 e 4.6 pode-se
observar, pelos espalhamentos atingidos, que o aditivo superplastificante ADVA Cast apresentou
melhor desempenho na mistura clara. Na Figura 4.5 o aumento do teor do aditivo superplastificante
GLENIUM 51 não apresentou aumento significativo no espalhamento, indicando a saturação do

aditivo na mistura. Na Figura 4.6 a mistura com teor de aditivo superplastificante ADVA Cast igual a
2,50 % apresentou um espalhamento menor que a mistura com teor de 2,25 %, indicando também a
saturação do aditivo, entretanto este aditivo apresentou um aumento significativo de espalhamento
comparando os teores de 2,00 % e 2,25 %.
Buscando melhorar a plasticidade da mistura obtida com a utilização do teor de 2,25 % de
ADVA Cast, testou-se o teor de 2,30 %, que apesar de não apresentar melhora na primeira medida
(10 minutos) aumentou o espalhamento nas medidas restantes, atingindo a consistência adotada.
Portanto para atingir a consistência desejada na confecção da argamassa composta pelo
cimento CPB 40 Estrutural juntamente com a Metacaulinita Branca, adotou-se o aditivo
superplastificante ADVA Cast em 2,30 % da massa de aglomerante, com relação águla/aglomerante
de 0,30.
Mistura escura (CP V ARI RS + SFS):

Os resultados dos ensaios de consistência em mesa cadente realizados na mistura escura,
argamassa composta por aglomerantes escura, estão demonstrados nos gráficos a seguir, onde é
apresentado o desempenho dos teores de aditivos ao longo do tempo. A Figura 4.7 refere-se ao uso
do GLENIUM 51 e a Figura 4.8 ao uso do ADVA Cast.
35
30
Espalhamento (cm)
25
20
15
10 1,25%
1,50%
5 1,75%
0
5 10 15 20 25 30 35
Tempo (minutos)
Figura 4.7 – Espalhamento da mistura escura (CP V ARI RS + SFS) com GLENIUM 51

35
30
Espalhamento (cm)
25
20
15
1,25%
10 1,50%
1,75%
5
1,60%
0
5 10 15 20 25 30 35
Tempo (minutos)
Figura 4.8 – Espalhamento da mistura escura (CP V ARI RS + SFS) com ADVA Cast
Comparando os teores 1,25, 1,50 e 1,75 % de aditivo das Figuras 4.7 e 4.8, observa-se que
o aditivo GLENIUM 51 apresentou melhor desempenho no menor teor (1,25 %) e o aditivo ADVA Cast
apresentou melhor desempenho no maior teor (1,75 %). No teor intermediário (1,50 %) o aditivo
ADVA Cast se apresentou melhor na primeira medida (10 min), já na ultima medida (30 min) foi o
aditivo GLENIUM 51, igualando os espalhamentos aos 20 min. Para definir o aditivo compararam-se
os teores que proporcionaram medidas de consistência mais próximas à consistência desejada, deste
modo o aditivo que apresentou o melhor desempenho na argamassa escura, foi o aditivo
superplastificante ADVA Cast.
Na Figura 4.8 apresenta-se também os resultados das medidas de espalhamento em mesa
cadente da argamassa com teor igual a 1,60 %, que foi testado tentando obter o teor mínimo de
aditivo que apresente a consistência especificada.
Portanto na confecção da argamassa composta pelo cimento CP V ARI RS juntamente com
a Sílica de Ferro Silício, adotou-se o aditivo superplastificante ADVA Cast em 1,60 % da massa de
aglomerante, com relação água/aglomerante de 0,30.
Cabe ressaltar que os dois aditivos superplastificantes testados apresentaram bom
rendimento e que a avaliação aqui apresentada, de modo algum, representa que um aditivo é melhor
que o outro, pois a avaliação dos aditivos depende dos materiais selecionados e das características
desejadas.
Apesar do teor de aditivo ser maior que o geralmente utilizado na produção de concretos e
argamassa, deve-se levar em conta a aplicação final dessa argamassa, pois esses maiores teores de
aditivo não acarretam mudança significativa no custo final dos elementos de revestimento.
A necessidade do emprego de um maior teor de aditivo superplastificante na mistura clara
para atingir a mesma plasticidade da mistura escura, deve-se a maior área especifica dos
aglomerantes claros (CPB 40: 500 m2/kg; MB: 30000 m2/kg) em comparação com os aglomerantes
escuros (CP V ARI RS: 350 m2/kg; SFS: 20000 m2/kg), pois seria necessária uma maior quantidade

de água para “molhar” uma quantidade maior de superfície, mas como fixou-se a água foi necessário
mais aditivo.
4.2.6. Caracterização da argamassa:
A caracterização das argamassas (clara e escura) desenvolvidas, foi realizada ensaiando

corpo-de-prova (5 X 10 cm) à compressão simples, à tração na compressão diamentral e
determinando o módulo de elasticidade, além de determinar as características de cada traço. Essa
caracterização é importante para conhecer os materiais que serão utilizados na produção dos
revestimentos.
Para determinar a quantidade de materiais na execução dos traços para avaliação das
argamassas fixou-se a relação aglomerante:agregado em 1:2, em seguida após determinação da
quantidade de aglomerante obteve-se a quantidade de agregado por esta relação. A quantidade de
cada areia foi determinada diretamente pela proporção obtida no empacotamento (67% de areia
Itaporanga, 23 % de areia Descalvado e 10 % de areia Jundu).
A quantidade de adição foi determinada pela substituição volumétrica de 10 % do cimento,
primeiramente subtraiu-se 10 % da massa inicial de aglomerante, determinando assim a massa de
cimento, em seguida para determinar a massa de adição (SFS ou MB) que corresponda a 10 % do
volume do cimento multiplicou-se a massa equivalente aos 10 % da massa inicial de aglomerante
pela relação entre a massa específica da adição e a massa específica do cimento (ρadição/ρcimento)
obtendo a massa da adição. A quantidade dos demais materiais foi determinada em referência à
quantidade de aglomerantes (cimento + adição).
Para melhor apresentar as características de cada mistura estudada elaborou-se a Tabela
4.15 onde são apresentados os materiais selecionados, o consumo de materiais por metro cúbico, as
características da argamassa fresca, e os resultados dos ensaios mecânicos realizados nas idades
de 3, 7, 28, 63 e 91 dias.

Tabela 4.15 – Características das misturas estudadas e resultados dos ensaios

Mistura Clara Escura
Cimento CPB 40 Estrutural CP V ARI RS
Materiais Adição Metacaulinita Sílica Ativa
Aditivo Superplastificante ADVA Cast ADVA Cast
1:m 1:2 (1:2,033) 1:2 (1:2,066)
Teor de adição (%) 10 10
Traço
Relação a/a 0,30 (0,32) 0,30 (0,31)
Teor de aditivo (%) 2,3 1,6
Consistência em mesa cadente (mm) 250 ± 20 250 ± 20
3
Massa específica (kg/m ) 2255 2275
Cimento 648,78 652,11
Adição 54,41 44,46
Consumo de Água 210,96 208,97
materiais por m3 Aditivo 16,17 11,15
(kg)
Itaporanga (67%) 957,72 964,08
Areia Descalvado (23%) 328,77 330,95
Jundu (10%) 142,94 143,89
3 dias 60,2 79,8
Resistência à 7dias 74,1 98,8
compressão axial 28 dias 91,5 127,4
simples (MPa)
63 dias 96,6 141,0
91 dias 97,2 142,9
3 dias 3,1 3,5
Resistência à 7dias 3,2 3,9
tração por
compressão 28 dias 3,4 4,0
diametral (MPa) 63 dias 3,5 4,0
91 dias 3,5 4,0
3 dias 27,4 31,9
Módulo de 7 dias 33,3 37,2
elasticidade 28 dias 34,8 42,2
(GPa)
63 dias 35,1 44,0
91 dias 36,9 45,4
Os resultados dos ensaios mecânicos apresentados na Tabela 4.15 indicaram a alta

resistência mecânica da argamassa logo nas primeiras idades, os valores de resistência a
compressão simples e do módulo de elasticidade são valores dificilmente alcançados na produção de
argamassa.
Pode-se observar que os valores de resistência mecânica das argamassas se estabilizaram
próximo aos 63 dias, assim ainda houve um incremento de resistência mecânica das argamassas
após a idade de referência (28 dias), principalmente na argamassa escura devido a reação da escória
do CP V ARI RS que ocorre próximo aos 28 dias..
A consideração da quantidade de líquido do aditivo superplastificante adicionado à mistura

foi calculada através do teor de sólidos do aditivo e o valor corrigido da relação água/aglomerante
está indicado entre parênteses na Tabela 4.15.
Para calcular o consumo de materiais por metro cúbico, inicialmente determinou-se o traço
corrigido dividindo a quantidade de aglomerante e de agregado pela quantidade de aglomerante, os
traços corrigidos estão entre parênteses na Tabela 4.15. A correção do traço é pequena, mas foi
apresentada para possibilitar que o traço seja refeito. O consumo de aglomerante foi determinado
através da fórmula a seguir:
1000
C agl =
1 a SP
+ + + a/a
ρ agl ρ a ρ SP
onde: Cagl = Consumo de aglomerante (kg/m3);

ρagl = massa específica dos aglomerantes (kg/dm3);
a = proporção corrigida de agregado do traço;
ρa = massa específica dos agregados (kg/dm3);
SP = teor de aditivo superplastificante;
ρSP = massa específica do aditivo superplastificante (kg/dm3);
a/a = relação água/aglomerante.
A massa específica dos agregados (ρa) e aglomerantes (ρagl) foi determinada pela média
ponderada das massas específica com as proporções. Como os agregados possuem mesma origem
mineral e possuem mesma massa específica, a massa específica do agregado foi a mesma das
areias, entretanto os cimentos e as adições não possuem mesma massa específica, sendo a massa
específica do aglomerante determinada de acordo com a fórmula que segue:
ρ agl = CP ⋅ ρ CP + ad ⋅ ρ ad
onde: ρagl = massa específica dos aglomerantes (kg/dm3);

CP = teor de cimento Portland;
ρCP = massa específica do cimento (kg/dm3);
ad = teor de adição;
ρad = massa específica da adição (kg/dm3).
O consumo por metro cúbico de agregado, aditivo e água, foram obtidos multiplicando as
relações ou proporções pelo consumo de aglomerante, mas o cálculo do consumo do cimento foi
determinado de acordo com a fórmula a seguir, considerando a substituição volumétrica. O consumo
de adição foi calculado pela diferença entre o consumo de aglomerante e de cimento.
C agl
C CP =
ρ
1 + ad ⋅ ad
ρ CP
onde: CCP = Consumo de cimento (kg/m3);
Cagl = Consumo de aglomerantes (kg/m3);
ad = teor de adição;
ρad = massa específica da adição (kg/dm3);
ρCP = massa específica do cimento (kg/dm3).

Cabe ressaltar que o consumo de cimento por metro cúbico de argamassa é superior ao
consumo de cimento por metro cúbico de concreto, devido a ausência de agregados graúdos, pois no
concreto é possível determinar um teor de argamassa ideal que ocupe os vazios existentes entre as
partículas de agregado graúdo, e assim reduzir a quantidade de argamassa e consequentemente o
consumo de cimento por metro cúbico da mistura.
4.2.7. Pigmentos na argamassa:
Após seleção de todos os materiais e determinação do traço das argamassas verificou-se a

compatibilidade do aditivo superplastificante ADVA Cast com o pigmento RHEOCOLOR. Essa medida
de compatibilidade foi realizada inicialmente pelo fato dos produtos serem produzidos por empresas
diferentes (Grace e Degussa), entretanto também é importante para verificar o desempenho dos
materiais conjuntamente.
A compatibilidade foi verificada comparando os espalhamentos medidos em mesa cadente
de traços semelhantes com e sem pigmentos. No traço da argamassa clara com 2,3 % de aditivo SP
ADVA Cast foi incorporado o pigmento RHEOCOLOR C12 em 3 % da massa de aglomerante (CPB
40 Estrutural + MB), e no traço da argamassa escura com 1,6 % de aditivo SP ADVA Cast foi
incorporado o pigmento RHEOCOLOR 3987 em 3 % da massa de aglomerantes (CP V ARI RS +
SFS).
O teor de pigmento de 3 %, que é o limite máximo de incorporação de pigmentos
inorgânicos indicado pela NBR 9457:1986, foi determinado de modo a incorporar uma quantidade
significativa de pigmento para possibilitar uma medida de compatibilidade consistente, entretanto a
quantidade de pigmento pode alterar a coloração do produto final. Foi tomado o cuidado de descontar
a parte líquida do pigmento da água de amassamento para manter a relação a/a e não alterar as
medidas de consistência em mesa cadente pelo acréscimo de água.
Comparando as medidas de consistência dos traços executados com pigmentos, com as
medidas obtidas nos traços de referência, verificou-se que apesar das argamassas perderem um
pouco de consistência, os aditivos atuaram corretamente fluidificando a mistura, e dessa forma não
apresentando incompatibilidade com os pigmentos RHEOCOLOR.
A mistura clara, com a incorporação do pigmento C12, apresentou uma maior perda de
plasticidade que a incorporação do pigmento 3987 na mistura escura. Isso devido ao formato das
partículas dos sólidos que compõem os pigmentos (óxido de ferro), pois as partículas mais escuras
apresentam formato mais regular, requerendo uma menor quantidade de água que as partículas mais
claras que apresentam formato mais alongado.
O pigmento mais claro foi incorporado na mistura clara para realçar sua cor, como se pode
ver na Figura 4.9, onde abaixo se encontra um elemento moldado com a mistura clara sem pigmento
e acima está um elemento moldado com a mesma mistura com incorporação do pigmento C12.

Figura 4.9 – Elementos (30 x 8 x 3 cm) com argamassa clara com e sem pigmento
Já o pigmento mais escuro foi incorporado na mistura escura, pois nesse caso a coloração
do cimento não altera a coloração do pigmento, isso pode ser verificado na Figura 4.10 onde abaixo
se encontra um elemento moldado com a mistura escura sem pigmento e acima está um elemento
moldado com a mesma mistura com incorporação do pigmento 3987.
Figura 4.10 – Elementos (30 x 8 x 3 cm) com argamassa escura com e sem pigmento
Devido a diversidade de pigmentos, suas combinações e os diferentes teores, torna-se

inviável fixar um traço para cada caso, entretanto devido a baixa relação a/a fixada anteriormente,
pode-se inserir uma pequena quantidade de água ao final da mistura composta com pigmentos, para
obter a consistência desejada e ainda possibilitar o alto desempenho dos revestimentos.

4.3. Avaliação dos revestimentos:
A avaliação dos revestimentos produzidos com as argamassas (clara e escura)

desenvolvidas foi realizada através dos ensaios apresentados na metodologia experimental. Essa
avaliação visa conhecer as características dos revestimentos hidráulicos, da desmoldagem a
situações de utilização.
Para melhor apresentar as características dos revestimentos produzidos com cada mistura
elaborou-se a Tabela 4.16, onde são apresentados os materiais utilizados e os resultados dos
ensaios realizados nas idades de 3 e 28 dias.
Tabela 4.16 – Características e resultados dos ensaios de ladrilhos hidráulicos

Revestimento Hidráulico Claro Escuro
Cimento CPB 40 Estrutural CP V ARI RS
Adição Metacaulinita Sílica Ativa
Aditivo Superplastificante ADVA Cast ADVA Cast
Materiais
Areia Itaporanga (67 %)
Agregado Miúdo Areia Descalvado (23 %)
Arei Jundu (10 %)
3 dias inalterada inalterada
Análise visual
28 dias inalterada inalterada
3 dias 0,022 0,012
Expansão por cura (%)
28 dias 0,016 0,008
3 dias 455 480
Carga de ruptura à flexão (N)
28 dias 520 573
3 dias 6,83 7,20
Módulo de resistência à flexão (MPa)
28 dias 7,80 8,60
3 dias 7,58 4,62
Desgaste por abrasão (mm)
28 dias 4,64 3,26
3 dias 3,19 2,79
Absorção de água (%)
28 dias 1,63 1,27
3 dias 0,064 0,072
Retração por secagem (%)
28 dias 0,063 0,048
Produtos químicos 3 dias alta alta
Resistência domésticos 28 dias alta alta
ao ataque
químico Produtos para tratamento de 3 dias alta alta
água de piscina 28 dias alta alta
O ensaio visual teve início na desmoldagem das peças, quando se verificou a coincidência
das peças com o molde, sem ocorrência de falhas de moldagem ou existência de argamassa
impregnada na fôrma após desmoldagem. A superfície aparente esperada foi alcançada

uniformemente e manteve-se inalterada aos 3 e 28 dias de cura em ambos revestimentos (claro e

escuro).
Os valores de expansão durante o processo de cura dos dois revestimentos, medidos da
desmoldagem às idades de ensaio, se apresentaram compatível com os valores de retração por
secagem, indicando que a cura por imersão não é um fator de variação de dimensões significativo.
Esses valores de dimensões ainda diminuíram aos 28 dias devido ao processo de hidratação das
partículas dos cimentos.
O módulo de resistência a flexão dos revestimentos claros e escuros já aos 3 dias
ultrapassou o limite mínimo de 5 MPa especificado pela NBR 9457:1986, alcançando valores ainda
maiores na idade referência (28 dias). Os valores de carga de ruptura e módulo de resistência à
flexão, obtidos nos ensaios de flexão dos revestimentos claros e escuros, são valores elevados para
placas de argamassas sem a incorporação de qualquer tipo de armadura.
Os valores obtidos nos ensaios de desgaste por abrasão realizados na idade de referência
(28 dias) apesar de estarem próximo ao limite da NBR 9457:1986 ultrapassaram o valor limite de 3
mm. Entretanto a norma não especifica o método de ensaio, dificultando a análise dos valores obtidos
nos ensaios realizados neste estudo.
Os valores de absorção de água obtidos nos ensaios realizados ficaram bem abaixo do
limite estabelecido pela NBR 9457:1986 (8 %), indicando a boa qualidade dos revestimentos
desenvolvidos, pois a baixa absorção de água está diretamente relacionada com o bom desempenho
dos revestimentos pela baixa permeabilidade e pela desconexão dos poros. A absorção de água em
ambos revestimentos (claro e escuro) foi reduzida consideravelmente durante o processo de cura
(dos 3 aos 28 dias), devido a hidratação das partículas de cimentos e pela reação das adições (SFS e
MB).
Os baixos valores de retração por secagem (relacionados com a baixa expansão por
umidade) dos revestimentos claros e escuros permitem a utilização de rejuntes com espessura
reduzida no assentamento desses revestimentos, proporcionando maior possibilidade na montagem
de mosaicos e adornos pela continuidade das cores e efeitos dos ladrilhos.
A resistência ao ataque químico dos revestimentos hidráulicos produzidos com argamassa
escura e clara, foi considerada alta nas duas idades de ensaio com ação dos dois reagentes pré-
definidos, já que a superfície aparente dos revestimentos permaneceu inalterada após a ação
química. Assim pode-se dizer que os revestimentos desenvolvidos são resistentes à ação química
dos produtos químicos domésticos, representados pelo cloreto de amônia como agente agressivo, e á
ação química dos produtos para tratamento de água de piscina, representados pelo hipoclorito de
sódio como agente agressivo.

4.4. Junção de peças:
Na produção atual dos ladrilhos hidráulicos, para se obter ladrilhos com figuras, as
argamassas com diferentes pigmentos são misturadas ainda frescas com auxílio de moldes
metálicos, isso torna a produção artesanal, pois as peças devem ser feitas uma a uma, exigindo
profissionais ultra qualificados e tornando lenta a produção, que reflete no custo final do produto.
Uma alternativa para acelerar o processo produtivo desses revestimentos decorados, seria
utilizar peças em forma de desenhos ou figuras, previamente moldados com argamassa. A união de
argamassas de diferentes idades poderia minimizar o trabalho e possibilitar maiores alternativas na
produção de peças com figuras decorativas, além de propiciar a obtenção de efeitos inovadores.
Esse processo de junção de peças de diferentes idades é facilitado pela utilização de
adições aglomerantes, como é o caso da sílica ativa Fe-Si e da metacaulinita, e o conseqüente
tratamento da zona de interface possibilitado pelo efeito micro-filer e pela reação pozolânica. Fagury
(2002) demonstrou que a utilização de a sílica ativa Fe-Si possibilita o tratamento da zona de
interface permitindo que a ligação de um concreto de alto desempenho (novo) com um concreto
convencional (velho), seja mais resistente que o próprio concreto convencional.
Para verificar a possibilidade de junção de peças produzidas com a argamassa
desenvolvida nessa pesquisa, inicialmente moldaram-se elementos hidráulicos em fôrma plástica com
a argamassa clara e diferentes pigmentos, em seguida os elementos foram cortados com serra
policorte com disco rotativo diamantado, de 500 mm de diâmetro, refrigerado por jato de água e,
posicionados na fôrma ocupando metade do espaço, por fim a metade vazia das fôrmas foi
preenchida com argamassa clara composta com outros pigmentos para facilitar a análise da interface.
A Figura 4.11 apresenta as etapas do processo acima descrito.

Figura 4.11 – Etapas da verificação da possibilidade de junção de peças
Após moldagem e cura, as peças foram desmoldadas, quando foi possível comprovar a
possibilidade da junção dos elementos hidráulicos de diferentes idades, pois a interface entre a peça
velha e a nova apresentou-se regular e contínua sem qualquer irregularidade ou falha de moldagem.
A Figura 4.12 apresenta os elementos após a junção, demonstrando a boa qualidade da interface de
união.

Figura 4.12 – Elementos hidráulicos (30 x 8 x 3 cm) após junção
Portanto, peças de argamassa em forma de desenhos ou figuras, podem ser utilizadas na

produção de ladrilhos decorados, unindo argamassas de diferentes idades para se obter a desenhos
ou efeitos, dispondo as peças de figuras na fôrma final para em seguida moldar o elemento em sua
dimensão final.
A junção de desenhos ou partes dos ladrilhos hidráulicos pode trazer os seguintes
benefícios à produção:
• agilizar a produção das peças e possibilitar a produção em escala industrial;
• dispensar mão-de-obra ultra qualificada, pois a montagem das peças se torna bem mais
simples;
• maior uniformidade dos desenhos, pois este método permite, através de fôrmas, uma
produção mais regular do que misturar tintas ainda frescas;
• maior possibilidade de desenhos, pois com esse novo método tem-se um controle maior dos
detalhes e das diferenças de cores.
A resistência mecânica da interface das peças unidas não foi analisada, entretanto já se
conhece a potencialidade da resistência dessa ligação pela análise dos resultados do trabalho
mencionado.
4.5. Restauração dos revestimentos hidráulicos:
Os ladrilhos hidráulicos são revestimentos moldados a frio que possuem toda a espessura,
ou parte dela, composta pelo mesmo material (argamassa), diferente da maioria dos revestimentos
cerâmicos que apresentam somente uma película esmaltada na superfície aparente. Essa
característica possibilita que esses revestimentos hidráulicos sejam recuperados após o desgaste da
superfície aparente.

Com o intuito de confirmar a possibilidade de recuperação da superfície aparente dos

ladrilhos hidráulicos, submeteram-se ladrilhos de 20 x 20 cm e 10 mm de espessura, ao processo de
polimento semelhante ao utilizado em rochas ornamentais. Esse processo consiste em lixar,
utilizando lixadeira elétrica, a superfície do revestimento como uma seqüência de lixas, partindo de
uma lixa grossa até alcançar a lixa fina utilizada no polimento.
A Figura 4.13 mostra os ladrilhos hidráulicos, produzidos com argamassa clara e escura,
após recuperação de superfície pelo processo descrito.
Figura 4.13 – Ladrilhos hidráulicos após restauração de superfície
Através da análise da superfície restaurada do ladrilho é possível dizer que a vida útil
desses revestimentos pode ser prolongada, utilizando um processo de polimento já difundido no
mercado. Processos semelhantes ao descrito são utilizados em pisos de madeira, em rochas
ornamentais e até mesmo em concretos polidos.
Portanto, quando os revestimentos hidráulicos chegam ao fim de sua vida útil, após um
grande tempo de utilização, eles podem ser recuperados sem qualquer perda de suas características
ornamentais e mecânicas, pois as características da argamassa são semelhantes em toda a
espessura do revestimento.
4.6. Custo dos materiais:
Para uma análise inicial do custo dos revestimentos desenvolvidos nesse estudo,
determinou-se o custo dos materiais que compõem os revestimentos produzidos com argamassa
clara e escura. Primeiramente determinou-se o custo de material por metro cúbico de cada
argamassa, em seguida considerou-se a espessura dos revestimentos igual a 10 mm para o cálculo
do custo de material por metro quadrado de cada tipo de revestimento.
Nessa análise inicial não foram consideradas as perdas de argamassa, o custo de fôrmas,
ou qualquer custo produtivo como mão-de-obra, maquinário, infra-estrutura ou impostos. Outro fator
que não foi considerado foi o custo de pigmentos, devido a grande variedade de combinações e

teores possíveis. Portanto foi determinado o custo dos revestimentos caracterizados, produzidos com
argamassa clara e escura.
Na Tabela 4.17 e na Tabela 4.18 que seguem, estão detalhados os materiais utilizados em
cada mistura, seus respectivos preços por unidade de venda e por Kg, o consumo e custo de cada
material por metro cúbico de argamassa e por metro quadrado de revestimento, além do custo total
de materiais por metro cúbico de argamassa e por metro quadrado de revestimento.
Tabela 4.17 – Custo dos materiais que compõem a mistura clara
Venda Preço Consumo Custo Consumo Custo

Material Unidade Preço / Kg / m3 / m3 / m2 / m2
(R$) (R$) (Kg) (R$) (Kg) (R$)

CPB 40 Estrutural 25 Kg 18,00 0,70 648,78 454,15 6,488 4,54
Metacaulinita Branca 20 Kg 12,00 0,60 54,41 32,65 0,544 0,33
ADVA Cast 20 Kg 200,00 10,00 16,17 161,70 0,162 1,62
3
Areia Itaporanga 5m 64,00 0,01 957,72 8,34 9,577 0,08
3
Areia Descalvado 5m 70,00 0,01 328,77 3,34 3,288 0,03
Areia Jundu 1 Ton 500,00 0,50 142,94 71,47 1,429 0,71
3 2
Custo de material /m de argamassa e /m de revestimento 731,64 7,32
Tabela 4.18 – Custo dos materiais que compõem a mistura escura
Venda Preço Consumo Custo Consumo Custo

Material Unidade Preço / Kg / m3 / m3 / m2 / m2
(R$) (R$) (Kg) (R$) (Kg) (R$)

CP V ARI RS 40 Kg 12,00 0,30 652,11 195,63 6,521 1,96
Sílica Ativa de Fe-Si 25 Kg 20,00 0,80 44,46 35,57 0,445 0,36
ADVA Cast 20 Kg 200,00 10,00 11,15 111,50 0,112 1,12
3
Areia Itaporanga 5m 64,00 0,01 964,08 8,39 9,641 0,08
3
Areia Descalvado 5m 70,00 0,01 330,95 3,36 3,310 0,03
Areia Jundu 1 Ton 500,00 0,50 143,89 71,95 1,439 0,72
3 2
Custo de material /m de argamassa e /m de revestimento 426,40 4,26
Apesar do custo por metro cúbico de argamassa ser maior que o custo de concretos ou
argamassa convencionais, ele não representa um custo elevado dos revestimentos devido a seu
emprego final e a sua espessura reduzida. Também cabe ressaltar que apesar do custo da
metacaulinita ser inferior ao da sílica ativa Fe-Si, o custo da argamassa clara é superior devido ao
maior custo do cimento Portland branco estrutural e sua maior representatividade no custo final da
argamassa.

CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS 101
5. CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS
5.1. Conclusões:
Com base no desenvolvimento experimental e nos resultados dos ensaios realizados

conclui-se que o objetivo de produzir revestimentos hidráulicos para pisos e paredes, de alto
desempenho e alta resistência, a partir da tecnologia utilizada no desenvolvimento do concreto de
alto desempenho, foi alcançado.
De maneira mais específica pode-se afirmar que os revestimentos hidráulicos produzidos
com as argamassas de alto desempenho elaboradas, apresentam elevada resistência à compressão,
elevado módulo de elasticidade, resistência à abrasão compatível, baixíssima absorção de água, alta
resistência à ação química, baixa retração por secagem, elevada resistência à flexão, e bom
acabamento superficial.
Além dessas características demonstrou-se: a possibilidade de restauração dos
revestimentos utilizando técnicas simples e viáveis; a potencialidade de junção de peças de diferentes
idades na produção de ladrilhos com desenhos; e a viabilidade econômica de produção pela análise
do custo de materiais.
As características das argamassas são compatíveis com a produção de revestimentos
hidráulicos de alto desempenho, pois as características alcançadas pelas argamassas, no estado
fresco e endurecido, influem diretamente no processo de produção e nas características finais do
produto.
Cabe ressaltar a possibilidade de produção de uma grande variedade de tipos, cores,
formas e texturas de revestimentos, para diversas aplicações com diferentes necessidades
específicas de utilização. A Figura 5.1 ilustra a variedade de cores obtidas utilizando a argamassa
escura e clara sem pigmentos, com e sem polimento de superfície (lado direito), e utilizando a
argamassa clara com quatro diferentes cores (3987-cinza, C32-vermelho, C12-laranja, C20-amarelo)
de pigmentos (lado esquerdo).

102 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS
Figura 5.1 – Diversidade de ladrilhos hidráulicos moldados com e sem pigmento
5.2. Considerações finais:
Inicialmente foi utilizado o ensaio de Kantro para medir o desempenho e determinar o teor
de aditivo superplastificante em cada mistura. O ensaio de Kantro consiste na realização de um
ensaio de abatimento com uma pequena quantidade de pasta de cimento em um minitronco de cone,
com o objetivo de analisar a variação de plasticidade da mistura em função do tempo, fixando-se a
água e variando o teor de aditivo. Entretanto, após a medida do desempenho dos aditivos com cada
composição de aglomerante e determinação dos respectivos pontos de saturação, verificou-se que os
teores de saturação encontrados eram insuficientes para proporcionar as plasticidades desejadas.
Então após muitos testes e execução de traços com a tentativa de obter maiores
plasticidades, percebeu-se que ao inserir os aditivos na mistura com agregados e aglomerantes, os
aditivos continuaram aumentando a plasticidade da mistura mesmo com teores de aditivo maiores
que os teores de saturação anteriormente determinados no ensaio de Kantro. Assim, optou-se por
medir o desempenho dos aditivos diretamente na medida de consistência da argamassa em mesa
cadente, possibilitando o conhecimento do comportamento do aditivo conjuntamente com o restante
dos materiais selecionados.
O ensaio de Kantro é um importante método de medida do comportamento dos aditivos,
apresentando-se eficaz quando aplicado a teores de aditivos mais comumente utilizados. Na presente
pesquisa este ensaio não possibilitou a medida correta do comportamento dos aditivos devido aos
maiores teores medidos, pois ao fixar a relação água/aglomerante, para realização do ensaio, não foi
possível analisar o maior intervalo de valores dos teores, ultrapassando o valor limite de medida
oferecido pelo ensaio.
Outras considerações importantes são apresentadas a seguir:

a) A utilização das adições e do aditivo conferiu uma alta coesão à argamassa que mesmo com
uma baixa relação água/aglomerante apresentou a plasticidade desejada. A incorporação de finos
como as adições, a areia Jundu e até mesmo os sólidos dos aditivos contribuíram para o bom
acabamento superficial obtido.
b) Comparando a resistência à compressão simples das misturas com CP V ARI RS e SFS
apresentadas nas Tabelas 4.14 e 4.15, pode-se observar que uma redução de 0,02 (0,32→0,30) na
relação água/aglomerante e um aumento no teor de aditivo (0,8→1,6) resultou em um grande
aumento de resistência (aproximadamente 10 MPa).
c) De acordo com os resultados dos ensaios mecânicos apresentados na Tabela 4.15, percebe-
se que a argamassa clara apresenta resistência mecânica inferior à argamassa escura, e levando em
conta o fato das cores dos pigmentos mais claros serem melhores realçados quando inseridos na
mistura clara, e que esses pigmentos necessitam de mais água de amassamento que os pigmentos
mais escuros devido a diferença no formato das partículas que os compõem, pode-se dizer que os
revestimentos mais claros apresentarão resistências inferiores aos revestimentos mais escuros.
d) A alta resistência mecânica alcançada, já nas primeiras idades de ensaio, pelas argamassas
caracterizadas, além de indicar o refinamento da porosidade da argamassa, pode possibilitar a
desmoldagem rápida dos revestimentos, acelerando o processo de fabricação e permitindo o maior
reuso das fôrmas.
e) A utilização de um processo de cura térmica poderia acelerar o processo de hidratação do
cimento e reação das adições que compõem as argamassas, possibilitando a desmoldagem ainda
mais rápida (horas) dos revestimentos, beneficiando a produção em escala industrial.
f) Os pigmentos utilizados dispersaram-se rapidamente na mistura, proporcionando uma boa
homogeneidade da mesma no estado fresco, além de alcançar tons bem próximos aos indicados no
catalogo das dispersões de pigmentos selecionados.
g) A implementação de fibras (metálicas ou não metálicas) nas argamassas desenvolvidas
poderia aumentar consideravelmente a resistência à flexão dos revestimentos hidráulicos,
possibilitando seu emprego a aplicações específicas. Mediante aumento da espessura e emprego de
armadura seria possível utilizar esses revestimentos como pisos elevados.
h) Uma solução para aumentar a resistência dos revestimentos ao desgaste por abrasão seria
utilizar agregados maiores na produção das argamassas (concreto), pois como o desgaste por
abrasão em rochas como o granito é inferior a 1 mm, a utilização de agregados de rochas com esta
resistência aumentaria consideravelmente a resistência ao desgaste da argamassa (concreto).
Entretanto além da NBR 9457:1986 limitar os agregados a granulometria correspondente a peneira
da ABNT nº 14, praticamente a dimensão das maiores partículas das areias convencionais
selecionadas na pesquisa, a utilização de agregados maiores poderia deixá-los aparente após
moldagem ou desgaste, prejudicando as características ornamentais dos ladrilhos hidráulicos, e
inviabilizar o processo de restauração proposto.
i) A implementação de agregados graúdos na argamassa elaborada, produzindo concretos ou
micro-concretos, possibilita produção de pavimentos.

j) No ensaio de ação químico tentou-se determinar a perda de massa por ataque químico,
entretanto não foi possível avaliar esse parâmetro pelo ganho de massa das argamassas durante o
processo de hidratação, verificado em corpos-de-prova de referência mantidos em cura por imersão
no mesmo período de ação química. Esse ganho de massa das argamassas durante o processo de
hidratação, diminui os vazios da mistura, refinando a porosidade e diminuindo a absorção de água,
como verificado nos ensaios de absorção de água realizados em diferentes idades.
k) Os revestimentos hidráulicos, produzidos com a argamassa de alto desempenho elaborada,
com 10 mm de espessura mostraram-se suficientes para atender as necessidades práticas, não
sendo necessária espessura de 20 mm como especificada pela NBR 9457:1986.
l) Pela análise do estudo inicial de custo de material dos revestimentos, pode-se dizer que os
revestimentos desenvolvidos apresentam potencialidade de competitividade no mercado,
principalmente se forem levados em conta o desempenho obtido como fator de durabilidade e
economia de manutenção.
m) Apesar dos revestimentos constituídos de argamassa produzida com CP V ARI RS
apresentaram menor custo, são os revestimentos constituídos de argamassa produzida com CPB 40
Estrutural que apresentam maior procura no mercado, devido ao realce da coloração. Entretanto os
revestimentos produzidos com argamassa escura podem ser destinados a ambientes com maiores
áreas ou a aplicações onde o fator decorativo não é predominante entre as características
especificadas.
n) Pigmentos mais caros, que não são empregados nos concretos pela inviabilidade econômica
devido ao alto uso de material, podem ser empregados nesses revestimentos hidráulicos, pois devido
a sua reduzida espessura tornam os pigmentos menos significativos no custo final do produto,
aumentando ainda mais a variedade de cores.
o) Levando em conta o processo utilizado na moldagem dos revestimentos hidráulicos
estudados, pode-se dizer que é possível estabelecer um processo de produção em escala industrial
utilizando maquinário específico para automação da produção.
p) Os revestimentos hidráulicos podem ser produzidos por moldagem ou prensagem, como as
argamassas neste estudo foram desenvolvidas para atender a fluidez necessária para uma boa
condição de moldagem, é possível reduzir a relação água/aglomerante das argamassas se os
revestimentos forem produzidos por prensagem, e assim melhorar ainda mais as características dos
revestimentos.
q) Para correta avaliação e controle de qualidade dos ladrilhos hidráulicos é de fundamental
importância a atualização das referentes normas, e detalhamento de métodos de ensaio específicos,
pois alguns métodos de avaliação para revestimentos cerâmicos e rochas ornamentais não
possibilitam uma boa avaliação dos revestimentos hidráulicos.

5.3. Prosseguimento da pesquisa:
Destaca-se a seguir algumas sugestões para prosseguimento da pesquisa:

• desenvolver um processo produtivo compatível com a escala industrial;
• estudar a resistência mecânica da interface da ligação de peças de diferentes idades;
• analisar a utilização de resíduos como pigmentos.
• estimar o custo final do produto considerando o custo de produção;
• estudar especificação e projeto de aplicação dos ladrilhos hidráulicos;
• desenvolver uma argamassa de assentamento para esses revestimentos;
• estudar revestimentos hidráulicos armados com fibras (metálicas e não metálicas);
• estudar a argamassa desenvolvida após implementação de agregados graúdos;
• caracterização aprofundada para usos específicos dos ladrilhos hidráulicos:
o determinação do coeficiente de atrito;
o determinação da resistência ao manchamento;
o determinação da resistência ao congelamento;
o determinação da resistência ao impacto;
o determinação da resistência ao choque térmico;
o determinação do coeficiente de dilatação térmica.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 107
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS

LABORATÓRIO DE MATERIAIS AVANÇADOS À BASE DE CIMENTO

USP – EESC – SET – LMABC

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

Dissertação apresentada à Escola de

Dissertação (Mestrado-Programa de Pós-Graduação e Área

1. Argamassa. 2. Ladrilho hidráulico. 3. CAD.

pai Roberto, dedico este trabalho

com todo amor.

Ao Marcelo Pinarelli Cover e Fernando Periotto, pela amizade e dedicação destinada às

Aos meus colegas de turma, pelo companheirismo.

Ao especialista em laboratório, Luiz Vicente Vareda, pelo auxílio na utilização de

Ao analista de sistemas, Masaki Kawabata Neto, pelo auxílio e manutenção dos

Ao Laboratório de Engenharia de Estruturas, pelo apoio técnico.

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pela bolsa e

Às seguintes empresas, pela doação de materiais utilizados nesta pesquisa:

Ao Departamento de Engenharia de Estruturas (SET), Escola de Engenharia de São Carlos

CATOIA, T. Ladrilhos e revestimentos hidráulicos de alto desempenho. Dissertação

Palavras-chave: Ladrilho hidráulico. Argamassa. CAD. Revestimento. Durabilidade.

CATOIA, T. High performance hydraulic tiles and coverings. M. Sc. Dissertation –

Keywords: Hydraulic tile. Mortar. HPC. Covering. Durability.

Figura 2.1 - Diagrama ilustrativo da influencia da microestrutura dos agregados 11

Figura 3.21 - Medida de ladrilhos hidráulicos em torre eletrônica de medição 64

Tabela 2.1 - Principais constituintes do cimento Portland 14

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

emin - Espessura mínima da placa

3.13. Desgaste por abrasão de ladrilhos hidráulicos 61

1.1. Considerações gerais:

Os ladrilhos hidráulicos foram introduzidos no Brasil pelos italianos e, embora no passado

1.2. Justificativa e importância do trabalho:

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

Cabe ressaltar que as inovações científicas e tecnológicas referente à produção dos

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

2.1. Concreto de alto desempenho:

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

com resistência à compressão de 10 MPa a 15 MPa maiores que do concreto convencional já

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

fundamental na determinação do custo e da trabalhabilidade das misturas de concreto. Assim, é

Exposição prévia e Microestrutura

DOSAGEM DO CONCRETO PROPRIEDADES DO CONCRETO PROPRIEDADES DO CONCRETO

Figura 2.1 – Diagrama ilustrativo de como a microestrutura, as condições prévias de exposição e

Forma e textura das partículas:

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

Com a adição de Al2O3 e de Fe2O3 durante a transformação das matérias-primas em clínquer, a

Tabela 2.1 – Principais constituintes do cimento Portland

As propriedades dos principais componentes do cimento estão resumidas na Tabela 2.2 a

Tabela 2.2 – Propriedades dos quatro principais componentes do cimento

Mecanismos de hidratação do cimento Portland:

LADRILHOS E REVESTIMENTOS HIDRÁULICOS DE ALTO DESEMPENHO

O mecanismo de hidratação do cimento pode ser entendido de dois modos em momentos

10 minutos 10 horas 18 horas 1 a 3 dias 14 dias

Na Figura 2.2, pode ser observado:

A dimensão da partícula de cimento Portland é um importante fator durante a hidratação,

Para os concretos de alto desempenho, a hidratação do cimento Portland é importante no

Tabela 2.5 – Composição química da escória