concreto teoria

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FUNDEP e FUMARC: 
 Tecnologia do concreto; 
 Concretos, propriedades, fator água/cimento, resistência mecânica e durabilidade; 
 Aços para concreto armado: classificação e propriedades; 
 Estruturas em concreto armado: Cálculo e dimensionamento 
1 Escopo 
1.1 O projeto de estruturas de concreto armado é regido pela ABNT NBR 6118, que estabelece 
os requisitos básicos exigíveis para o projeto de estruturas de concreto simples, armado e 
protendido, excluídas aquelas em que se empregam concreto leve, pesado ou outros especiais. 
1.2 Esta Norma aplica-se às estruturas de concretos normais, identificados por massa específica 
seca maior do que 2 000 kg/m3, não excedendo 2 800 kg/m3, do grupo I de resistência (C20 a 
C50) e do grupo II de resistência (C55 a C90), conforme classificação da ABNT NBR 8953. Entre 
os concretos especiais excluídos desta Norma estão o concreto-massa e o concreto sem finos. 
1.3 Esta Norma estabelece os requisitos gerais a serem atendidos pelo projeto como um todo, 
bem como os requisitos específicos relativos a cada uma de suas etapas. 
1.4 Esta Norma não inclui requisitos exigíveis para evitar os estados-limites gerados por certos 
tipos de ação, como sismos, impactos, explosões e fogo. Para ações sísmicas, consultar a ABNT 
NBR 15421; para ações em situação de incêndio, consultar a ABNT NBR 1200. 
1.5 No caso de estruturas especiais, como de elementos pré-moldados, pontes e viadutos, obras 
hidráulicas, arcos, silos, chaminés, torres, estruturas off-shore, ou estruturas que utilizam técnicas 
construtivas não convencionais, como formas deslizantes, balanços sucessivos, lançamentos 
progressivos e concreto projetado, as condições desta Norma ainda são aplicáveis, devendo, no 
entanto, ser complementadas e eventualmente ajustadas em pontos localizados por Normas 
Brasileiras específicas. 
3 Termos e definições 
Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 
3.1 Definições de concreto estrutural 
3.1.1 concreto estrutural: termo que se refere ao espectro completo das aplicações do concreto 
como material estrutural 
3.1.2 elementos de concreto simples estrutural: elementos estruturais elaborados com 
concreto que não possuem qualquer tipo de armadura, ou que a possuem em quantidade inferior 
ao mínimo exigido para o concreto armado (ver 17.3.5.3.1 e Tabela 17.3) 
3.1.3 elementos de concreto armado: aqueles cujo comportamento estrutural depende da 
aderência entre concreto e armadura, e nos quais não se aplicam alongamentos iniciais das 
armaduras antes da materialização dessa aderência. 
3.1.4 elementos de concreto protendido: aqueles nos quais parte das armaduras é 
previamente alongada por equipamentos especiais de protensão, com a finalidade de, em 
condições de serviço, impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos da estrutura, bem como 
propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta resistência no estado-limite último (ELU). 
3.1.5 armadura passiva: qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de 
protensão, isto é, que não seja previamente alongada 
3.1.6 armadura ativa (de protensão): armadura constituída por barras, fios isolados ou 
cordoalhas, destinada à produção de forças de protensão, isto é, na qual se aplica um pré-
alongamento inicial 
3.1.7 concreto com armadura ativa pré-tracionada (protensão com aderência inicial): 
concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é feito utilizando-se apoios 
independentes do elemento estrutural, antes do lançamento do concreto, sendo a ligação da 
armadura de protensão com os referidos apoios desfeita após o endurecimento do concreto; a 
ancoragem no concreto realiza-se somente por aderência 
3.1.8 concreto com armadura ativa pós-tracionada (protensão com aderência posterior): 
concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é realizado após o 
endurecimento do concreto, sendo utilizadas, como apoios, partes do próprio elemento estrutural, 
criando posteriormente aderência com o concreto, de modo permanente, através da injeção das 
bainhas 
3.1.9 concreto com armadura ativa pós-tracionada sem aderência (protensão sem 
aderência): concreto protendido em que o pré-alongamento da armadura ativa é realizado após o 
endurecimento do concreto, sendo utilizadas, como apoios, partes do próprio elemento estrutural, 
mas não sendo criada aderência com o concreto, ficando a armadura ligada ao concreto apenas 
em pontos localizados 
3.1.10 junta de dilatação: qualquer interrupção do concreto com a finalidade de reduzir tensões 
internas que possam resultar em impedimentos a qualquer tipo de movimentação da estrutura, 
principalmente em decorrência de retração ou abaixamento da temperatura 
3.1.11 junta de dilatação parcial: redução de espessura igual ou maior que 25 % da seção de 
concreto. 
Conceitos fundamentais do Concreto 
O concreto é um material composto por água, cimento e agregados. Associando esses materiais 
entre si, resulta: 
 Pasta: cimento+água; 
 Argamassa: pasta+agregado miúdo; 
 Concreto: Argamassa+agregado graúdo; 
Microconcreto: concreto em que o agregado graúdo tem dimensões reduzidas: e 
Concreto de alto desempenho (CAD): considera-se, em geral, o concreto cuja resistência à 
compressão supera os 40 MPa. Inicialmente, era denominado concreto de alta resistência, mas 
passou a ser chamado de concreto de alto desempenho por causa da melhoria de outras 
propriedades que, principalmente, elevam a durabilidade das estruturas. Para obtê-lo, geralmente 
é preciso incorporar micro sílica e aditivos químicos. 
Concreto é uma mistura de cimento, água e materiais inertes (geralmente areia, pedregulho, 
pedra britada ou argila expandida) que, empregado em estado plástico, endurece com o passar 
do tempo, devido à hidratação do cimento, isto é, sua combinação química com a água. 
Quando o concreto é convenientemente tratado, seu endurecimento continua a desenvolver-se 
durante muito tempo após haver adquirido a resistência suficiente para a obra e torna-se mais 
forte ao invés de enfraquecer. Esse aumento contínuo da resistência é qualidade peculiar do 
concreto que o distingue dos demais materiais de construção. 
 
Podemos classificar o concreto, de acordo com a sua finalidade, conforme segue. 
Concreto para pavimentação - a pavimentação de concreto é uma pavimentação cara, a 
inversão de recursos para execução de placas de concreto é vultosa e sofre a concorrência de 
outros tipos de pavimentação que procuram substituí-Ia tecnicamente e apresentar vantagens do 
ponto de vista econômico. Hoje, entretanto, essa idéia de que outros tipos sejam mais 
econômicos que o concreto pode ser contraditória, porque no campo econômico deve entrar não 
só a inversão inicial como a manutenção, a amobilidade do pavimento, a fim de que se possa 
fazer o levantamento do custo ao longo de toda a vida do pavimento. Uma placa de concreto para 
pavimentação deve ter uma superfície de rolamento que ofereça conforto e segurança ao usuário, 
deve ter dimensionamento para suportar as cargas atuantes. Além dessas superfícies 
apresentarem uma elevada resistência ao desgaste a que vão ser submetidas. Na pavimentação 
das placas de concreto, desenvolvem as tensões de tração que são as que governam o 
dimensionamento das placas. 
Concreto leve - é aquele que tem massa específica inferior ao do concreto comum, 
respectivamente: 
concreto leve -1 800 a 2000 kg/m3; 
concreto comum - 2200 a 2400 kg/m3. 
Concretos leves são aqueles feitos com agregados leves. A definição, como se vê, não é bem 
clara. Existem autores que tentam fixar a massa específica aparente do concreto, entretanto 
ainda não existe uniformidade nesses valores. Os primeirosconcretos leves que apareceram, 
tinham finalidade de isolamento térmico e não de sustentação estrutural e tinham valores de 
massa específica muito baixos, mas posteriormente começaram a ser usados em estruturas; com 
essa finalidade estrutural ampliou-se a definição do que era concreto leve. O uso do concreto leve 
foi evoluindo e a sua utilização primeira, que era muito restrita, passou a ser feita em 
concreto armado, sendo hoje feita até em concreto protendido. Existem várias maneiras de se 
obter o concreto leve, e que consiste em reduzir de maneira sensível a massa específica. Essa 
redução da massa específica é feita sempre em detrimento da resistência mecânica, mas com 
outras vantagens. A maneira mais freqüente da obtenção do concreto leve é: 
a) eliminar o agregado graúdo e introduzir o ar, gás ou uma espuma estável (é chamado 
impropriamente de concreto, mas na realidade é uma argamassa); 
b) retirar o agregado miúdo, faz-se apenas o concreto aglomerante e o agregado graúdo; 
c) uso de agregados leves, usando agregados que têm massa específica aparente inferior à da 
massa específica dos agregados correntes, que é de mais ou menos 2,65 kg/m3; 
d) essa quarta categoria - uns consideram-na concreto, outros não - é uma espécie de madeira 
transformada, ligada com cimento. 
concretos com aditivos - são aqueles concretos que além dos aglomerantes, agregados, de 
água, sempre se coloca um quarto elemento (aditivo) com o fito de modificar a sua propriedade 
exaltando uma ou algumas propriedades específicas. 
Concreto massa - os concretos para grandes massas são concretos com baixo teor de cimento. 
Sua característica fundamental é, pois, ter muito baixo consumo de cimento, o qual seria na 
ordem de 130 a 150 kg/m3 (não ultrapassando 200kg/m3). Esses concretos-massa deverão ser 
trabalháveis em função do tipo de obra que se executa, do tipo de equipamento, etc. Esse 
concreto-massa deverá apresentar após uma certa idade uma resistência mecânica compatível 
com o projeto estrutural, a qual apresenta a seguinte peculiaridade em relação aos concretos 
usuais. É que são tensões bem mais baixas, pois em virtude do próprio funcionamento da 
estrutura, projetada para que não se verifique tensões de tração na estrutura. Temos que dar 
dimensões tais às peças, que resulte tensões de compressão bastante reduzida. 
Concreto comum - são aqueles concretos que são utilizados nas estruturas de edifícios e obras 
de edifícios e obras de arte normais. Como nosso objetivo é a construção do edifício, iremos 
desenvolver mais detalhadamente esse tipo ,de concreto. Nesse concreto iremos seguir a 
seqüência: a) dosagem, b) tensões mínimas, c) padrão de qualidade, d) consistência, e) 
amassamento, f) transporte, g) lançamento, h) adensamento, 'i) cura, j) junta de concretagem ou 
junta fria. 
2 Materiais constituintes do concreto: 
2.1 Agregados: 
1 - Materiais granulosos, naturais ou artificiais, divididos em partículas de formatos e tamanhos 
mais ou menos uniformes, cuja função é atuar como material inerte nas argamassas e concretos 
aumentando o volume da mistura e reduzindo seu custo. 
2 - Segundo Petrucci (1970) define-se agregado como o material granular, sem forma e volume 
definidos, geralmente inerte de dimensões e propriedades adequadas para a engenharia. Os 
agregados conjuntamente com os aglomerantes, especificamente o cimento, formam o principal 
material de construção, o concreto. 
Classificação: 
 Quanto à origem: 
 Naturais: são os agregados que não sofreram nenhum processo de beneficiamento, 
sendo encontrado na natureza já na forma particulada e com dimensões aplicáveis a 
produção de produtos da construção, como argamassas e concretos. 
Ex.: areia de rio e seixos. 
 Artificiais: são os agregados que sofreram algum processo de beneficiamento por 
processos industriais, como por exemplo, britagem. 
Ex.: britas, argilas expandidas, escória granulada de alto forno, vermiculita 
 Quanto à Massa Unitária: 
 Agregados leves: são os agregados com massa unitária inferior a 1120 kg/m3, sua 
aplicação principal é na produção de concretos leves, essa menor massa é devido a sua 
microestrutura celular e altamente porosa. 
Ex. agregados artificiais como vermiculita expandida, escória expandida, entre outros. 
 Agregados normais (médios): são os agregados com massa unitária entre 1500 e 1800 
kg/m3, sua principal aplicação é na produção de concretos convencionais. 
Ex. areia lavada de rio, britas graníticas e calcárias, entre outras. 
 Agregados pesados: são os agregados com massa unitária superior a 1800 kg/m3, sua 
aplicação principal é na produção de concretos pesados, utilizados para blindagens de 
radiação. A maior massa destes agregados é devido à presença dos minerais de bário, 
ferro e titânio na estrutura dos agregados. 
Ex. Barita, hematita entre outros. 
 Quanto a dimensão das partículas - Granulometria 
 Agregado miúdo: 0,075mm < φ < 4,8mm. 
Ex: pó de pedra, areia e siltes. Esses fragmentos passam na peneira com 4,8 mm de 
abertura. 
 Agregado graúdo: φ ≥ 4,8mm. 
Ex: seixo rolado, brita e argila expandida. Esses fragmentos são retidos na peneira com abertura 
de 4,8 mm. 
2.2. Agregados miúdos 
2.2.1. Areias 
Obtidas da desagregação de rochas apresentando-se com grãos de tamanhos variados. Podem 
ser classificadas, pela granulometria, em: areia grossa, média e fina. 
Deve ser sempre isenta de sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro, detritos e outros. 
Podem ser usadas as retiradas de rio e ou do solo (jazida). Não devem ser usadas a areia de 
praia (por conter sal) e a areia com matéria orgânica, que provocam trincas nas argamassas e 
prejudicam a ação química do cimento. 
As areias são usadas em concretos e argamassas e para isso merecem alguns cuidados como 
veremos a seguir: 
Areias para concreto: Utiliza-se nesse caso a areia retirada de rio (lavada), principalmente para 
o concreto armado, com as seguintes características: 
 Grãos grandes e angulosos (areia grossa); 
 Limpa: quando esfregada na mão deve ser sonora e não fazer poeira e nem sujar a mão. 
 Observar também: umidade, pois quanto maior a umidade destas, menor será o seu peso 
específico. 
Areia para alvenaria: Na primeira camada do revestimento de paredes (emboço) usa-se a areia 
média. Para o revestimento final chamado reboco ou massa fina, areia fina. 
Para assentamento de alvenaria deve-se utiliza areia média ou grossa. 
Obs: é difícil encontrar uniformidade nas dimensões de grãos de areia de mesma categoria. Essa 
desigualdade é conveniente, pois contribui para obtenção de melhores resultados em seu 
emprego, já que diminui a existência de vazios na massa e para a diminuição do volume dos 
aglomerantes, cimento e cal, na mistura, que são materiais de maior custo. 
Substâncias Nocivas 
As substancias nocivas nas areias, não devem exceder aos seguintes limites: 
 Torrões de argila: 1,5 %; 
 Matérias carbonosas: 1,0 %; 
 Material pulverulento passando na peneira n° 200 (abertura da malha igual a 0,074mm); 
 Impurezas orgânicas: realizado de acordo com a MB-10. Caso a solução que esteve em 
contato com o agregado apresentar coloração mais escura que a solução padrão, será o 
agregado considerado suspeito; 
 Outras impurezas: esses limites deverão ser fixados pelo engenheiro fiscal, ou técnico da 
obra; essas impurezas são, micas, detritos vegetais e etc. 
Procedência das Areias 
 Dos Rios: mais puras, portanto as preferidas; 
 Do Mar: só podem ser usadas, depois de bem lavadas em água doce, ou expostas às 
intempéries em camadas finas, de modo a perder os sais componentes. 
 De Minas: encontram-se à superfície da terra em camadas, em filões ou em covas,quando expurgadas de certas impurezas, torna-se melhor que a de rio. 
Classificação (Série de Taylor) 
a) Grossa: 1,2 mm a 4,8 mm (alvenaria de pedra); 
b). Média: 0,3 mm a 1,2 mm. (alvenaria de tijolo e nos emboços). 
c). Finas: de 0,05 mm a 0,3 mm (reboco de paredes e teto). 
Requisitos da Areia 
a) Não conter terra, o que se conhece por não crepitar ou ranger quando apertada na mão, e não 
turvar a água em que for lançada. 
b) Possuir grãos de dimensões variadas, e angulosos. 
A areia deverá ser sílico-quartzosa, de grãos inertes e resistentes, limpa e isenta de impurezas e 
matéria orgânica. A areia poderá ser considerada de boa qualidade para execução do concreto 
quando, na peneira normal de 0,06 mm, apresentar uma porcentagem acumulada de 65 a 85%. A 
umidade da areia será sempre determinada entre 3 a 4% do seu peso. 
Função 
Entra na composição das argamassas, e contribuem para diminuição da contração volumétrica da 
argamassa, tornando-a mais econômica. 
2.2.2. Pó de pedra 
Material mais fino que o pedrisco. Sua graduação genérica, mas não rigorosa é 0/4, 8 mm. É a 
mistura de pedrisco e filler, não sendo, no entanto recomendado para argamassas. 
2.2.3 Fíler 
É um pó mineral de grande finura, seus grãos são da mesma ordem de grandeza dos grãos de 
cimento. Sua graduação varia de 0,005/0,075 mm. 
2.3 Agregado graúdo ou grosso 
Agregados Grossos são todos os materiais granulosos de diâmetro superior a 4,8 mm. Os 
principais agregados grossos são: seixos rolados, pedras britadas, argilas expandidas, escórias, 
etc. 
Terminologia: 
 
2.3.1. Britas 
A brita é o agregado obtido a partir de rochas compactas que ocorrem em depósitos geológicos - 
jazidas, pelo processo industrial da cominuição, ou fragmentação controlada da rocha maciça. Os 
produtos finais enquadram-se em diversas categorias. 
A Pedra britada é a brita produzida em cinco graduações, denominadas, em ordem crescente de 
diâmetros médios: pedrisco, pedra1, pedra 2, pedra 3 e pedra 4, designadas por p1, p2, p3 e p4. 
Provêm da desagregação das rochas em britadores e que após passar em peneiras 
selecionadoras são classificadas de acordo com sua dimensão média, variável de 4,8 a 76 mm. 
São normalmente utilizadas para a confecção de concretos, podendo ser obtidas de pedras 
graníticas e ou calcárias. Britas calcárias apresentam menor dureza e normalmente menor preço. 
Para concreto armado a escolha da granulometria baseia-se no fato de que o tamanho da brita 
não deve exceder 1/3 da menor dimensão da peça a concretar. As mais utilizadas são as britas 
número 1 e 2. 
As britas podem ser utilizadas também soltas sobre pátios de estacionamento e também como 
isolante térmico em pequenos terraços. As britas são comercializadas de acordo com seu 
diâmetro máximo, sendo classificadas na prática como: 
Classificação das Britas 
 
As principais características determinadas para esses agregados são granulometria, massa 
unitária, massa específica e capacidade absorção. 
A determinação da granulometria do agregado graúdo é realizada da mesma maneira que a 
realizada para o agregado miúdo, mudando apenas a série de peneiras utilizadas (Tabela 3) e a 
amostra mínima que deve ser determinada pela Tabela 4. 
Tabela 3. Peneiras Série Normal e Intermediária 
 
Tabela 4 – Amostra mínima para ensaio 
 
A determinação da massa unitária do agregado graúdo é realizada da mesma maneira que a 
realizada para o agregado miúdo, já a massa específica pode ser feita por imersão de uma 
amostra de agregado graúdo seco ao ar em uma proveta graduada de 1000 ml, que contenha 
cerca de 500 ml de água. A massa específica é determinada pela divisão da massa da amostra 
pelo volume de água deslocado. 
 Qualidades exigidas das britas: 
 Limpeza: ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.; 
 Resistência: no mínimo possuírem a mesma resistência à compressão requerida do 
concreto; 
 Durabilidade: resistir às intempéries e às condições adversas; 
 Serem angulosas ou pontiagudas: para melhor aderência. 
BRITA: deverá ser constituída de cascalho ou granito - gnaisses ou basalto, arestas bem vivas, 
bem graduados, limpos, isentas de argilas e de partes em decomposição - pedregulho (ou seixos 
rolados) que deve ser bastante duro e livre das mesmas impurezas que prejudicam a areia, e ter 
forma cúbica ou esférica. Quando o agregado graúdo tiver mais de 3% de pó de pedra deverá o 
mesmo ser lavado. 
Recebimento. Medido no caminhão ou basculante. 
Armazenamento. As britas deverão ser armazenadas separadamente, segundo seus diâmetros, 
em caixotes, de acordo como foi explicado na instalação do canteiro. 
2.3.2. Brita corrida 
É a mistura de britas, sem classificação prévia, com pó de pedra, onde todos os tamanhos estão 
misturados. 
2.3.3. Cascalho ou pedra-de-mão 
É o agregado com grãos de maiores dimensões sendo retidos na peneira 76 mm (pode chegar 
até a 250 mm). Utilizados normalmente na confecção de concreto ciclópico e calçamentos. 
2.3.4. Seixos rolados 
Encontrado em leitos de rios deve ser lavado para serem utilizados em concretos. O concreto 
feito com esse material apresenta boa resistência, inferior, porém, ao feito com brita. 
Classificação 
 
2.3.5 Restolho 
Material granular, de grãos em geral friáveis. Pode conter uma parcela de solo. 
2.3 ADITIVOS. 
São produtos químicos ou resinas, que são adicionados ao concreto durante a mistura, além dos 
constituintes normais, com o fito de alterar ou comunicar algumas propriedades ao concreto. O 
aditivo não tem por função corrigir as deficiências que por ventura um concreto tenha, como um 
mal proporcionamento, um mal adensamento e, de um modo geral, uma má fabricação do 
concreto. Ao se decidir usar um determinado aditivo, devemos verificar a possibilidade do mesmo 
trazer alguma vantagem. Assim, caso haja uma determinada dificuldade técnica (de lançamento, 
de pega, etc.) procura-se ver qual o aditivo que pode ser usado para superá-Ia. Eventualmente 
ele poderá trazer uma economia na execução da tarefa. O aditivo de modo geral age 
beneficamente sobre uma determinada propriedade, mas poderá agir negativamente para outras 
propriedades, e isso deve ser levado em consideração, a fim de que o engenheiro não seja 
colhido de surpresa e possa corrigir as deficiências que porventura surgirem. Não havendo 
incompatibilidade de aditivos pode ser usado mais de um tipo. 
A classificação dos aditivos é: 
 
a) aceleradores, 
b) agentes redutores de água e reguladores 
de pega, 
c) difusores, 
d) incorporadores de ar, 
e) expulsores de ar, 
f) formadores de gás, 
g) expansores, 
h) minerais finamente divididos (inertes, 
pozolânicos, cimentícios), 
i) impermeabilizantes, 
j) Iigantes, 
I) redutores da reação álcali-agregados, 
m) inibidores de corrosão, 
n) fungicidas, germicidas, inseticidas, 
o) agentes floculantes, 
p) colorantes. 
 
2.4 Cimento Portland 
DEFINIÇÃO 
Cimento Portland é o produto obtido pela pulverização de clinker constituído essencialmente de 
silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo, 
eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu 
emprego. 
O clinker é um produto de natureza granulosa, resultante da calcinação de uma mistura daqueles 
materiais, conduzida até a temperatura de sua fusão incipiente. 
CONSTITUINTES 
Os constituintes fundamentais do cimento Portland são a cal (CaO), a sílica (SiO2), e 
alumina(Al2O3), o óxido de ferro (Fe2O3), certa proporção de magnésia (MgO) e uma pequena 
porcentagem de anidrido sulfúrico (SO3), que é adicionado após a calcinação pararetardar o 
tempo de pega do produto. Tem ainda, como constituintes menores impurezas, óxido de sódio 
(Na2O), óxido de potássio (K2O), óxido de titânio (TiO2) e outras substâncias de menor 
importância. Os óxidos de potássio e sódio constituem os denominados álcalis do cimento. 
Cal, sílica, alumina e óxido de ferro são os componentes essenciais do cimento Portland e 
constituem, geralmente, 95 a 96% do total na análise de óxidos. A magnésia, que parece 
permanecer livre durante todo o processo de calcinação, está usualmente presente na proporção 
de 2 a 3%, limitada, pelas especificações, a um máximo permissível de 5%. No Brasil, esse limite 
é um pouco superior (6,4%). Os óxidos menores comparecem em proporção inferior a 1%, 
excepcionalmente 2%. 
A mistura de matérias-primas que contenha, em proporções convenientes, os constituintes 
anteriormente relacionados, finamente pulverizada e homogeneizada, é submetida à ação do 
calor no forno produtor de cimento, até a temperatura de fusão incipiente, que resulta na 
obtenção do clinker. 
Nesse processo ocorrem combinações químicas, principalmente no estado sólido, que conduzem 
formação dos seguintes compostos: 
 - silicato tricálcico (3CaO • SiO2 = C3S); 
 - silicato bicálcico (2CaO • SiO2 = C3S); 
 - aluminato tricálcico (3CaO • Al2O3 = C3A); 
 - ferro aluminato tetracálcico (4CaO • Al2O3 • Fe2O3 = C4AFe). 
A análise química dos cimentos Portland resulta na determinação das proporções dos óxidos 
inicialmente mencionados. As propriedades do cimento são, entretanto, relacionadas diretamente 
com as proporções dos silicatos e aluminatos. As proporções destes últimos podem ser 
determinadas a partir do resultado da análise em óxidos. Denomina-se essa operação a 
determinação da composição potencial do cimento. Normalmente, usa-se para cálculo o chamado 
método de Bogue. 
A importância do conhecimento das proporções dos compostos constituintes do cimento reside na 
correlação existente entre estes e as propriedades finais do cimento também do concreto. 
O silicato tricálcico (C3S) é o maior responsável pela resistência em todas as idades 
especialmente até o fim do primeiro mês de cura. O Silicato bicálcico (C2S) adquire maior 
importância no processo de endurecimento em idades mais avançadas, sendo largamente 
responsável pelo ganho de resistência a um ano ou mais. 
O aluminato tricálcico (C3A) também contribui para a resistência, especialmente o primeiro dia. O 
ferro aluminato de cálcio (C4AFe) em nada contribui para a resistência. 
O aluminato de cálcio (C3A) muito contribui para o calor de hidratação, especialmente no início do 
período de cura. O silicato tricálcico é o segundo componente em importância no processo de 
liberação de calor. Os dois outros componentes contribuem pouco para a liberação de calor. 
O aluminato de cálcio, quando presente em forma cristalina, é o responsável pela rapidez de 
pega. Com a adição de proporção conveniente de gesso, o tempo de hidratação é controlado. O 
silicato tricálcico (C3S) é o seguindo componente com responsabilidade pelo tempo de pega do 
cimento. Os outros constituintes se hidratam lentamente, não tendo efeito sobre o tempo de pega. 
2.4.1 Propriedades físicas 
As propriedades físicas do cimento Portland são consideradas sob três aspectos distintos; 
propriedades do produto em sua condição natural, em pó, da mistura de cimento e água e 
proporções convenientes de pasta e, finalmente, da mistura da pasta com agregado padronizado 
– as argamassas. 
As propriedades da pasta e argamassa são relacionadas com o comportamento desse produto 
quando utilizado, ou seja, as suas propriedades potenciais para a elaboração de concretos e 
argamassas. Tais propriedades se enquadram em processos artificialmente definidos nos 
métodos e especificações padronizados, oferecendo sua utilidade quer para o controle de 
aceitação do produto, quer para a avaliação de suas qualidades para os fins te utilização dos 
mesmos. 
2.4.1.1 Densidade 
A densidade absoluta do cimento Portland é usualmente considerada como 3,15, embora, na 
verdade, possa variar para valores ligeiramente inferiores. A utilidade do conhecimento desse 
valor se encontra nos cálculos de consumo do produto nas misturas geralmente feitas com base 
nos volumes específicos dos constituintes. Nas compactações usuais de armazenamento e 
manuseio do produto, a densidade aparente do mesmo é da ordem de 1,5. 
Na pasta do cimento, a densidade é um valor variável com o tempo, aumentando à medida, que 
progride o processo de hidratação. Tal fenômeno; de natureza extremamente complexa, é 
conhecido pelo nome de retração. Esta ocorre nas pastas, argamassas e concretos. Pode atingir, 
em 24 horas, cerca de 7mm por metro na pasta pura, 4,5mm por metro na argamassa-padrão e 
2mm por metro em concretos dosados a 350kg/cimento/m3. Dada a excepcional importância que 
o fenômeno da retração tem na tecnologia do concreto, ele será tratado pormenorizadamente no 
estudo das propriedades do concreto endurecido. 
2.4.1.2 Finura 
A finura do cimento é uma noção relacionada com o tamanho dos grãos do produto. É 
usualmente definida de duas maneiras distintas: pelo tamanho máximo do grão, quando as 
especificações estabelecem uma proporção em peso do material retido na operação de 
peneiramento em malha de abertura definida, e, alternativamente, pelo valor da superfície 
específica (soma das superfícies dos grãos contidos em um grama de cimento). 
A finura, mais precisamente a superfície específica do produto, é o fator que governa a 
velocidade da reação de hidratação do mesmo e tem também sua influência comprovada em 
muitas qualidades de pasta, das argamassas e dos concretos. 
O aumento da finura melhora a resistência, particularmente a resistência da primeira idade, 
diminui a exsudação e outros tipos de segregação, aumenta a impermeabilidade, a 
trabalhabilidade e a coesão dos concretos e diminui a expansão em autoclave. 
Exsudação é o fenômeno que consiste na separação espontânea da água de mistura, que 
naturalmente aflora pelo efeito conjunto da diferença de densidades entre o cimento e a água e o 
grau de permeabilidade que prevalece na pasta. É um tipo de segregação, fenômeno mais geral, 
entendido como separação dos diversos constituintes das argamassas e dos concretos por via de 
ação de diferentes causas, conduzindo, finalmente, a uma heterogeneidade indesejável. A 
coesão nos concretos e argamassas frescas é responsável pela estabilidade mecânica dos 
mesmos, antes do início da pega, e é medida pelo valor de resistência do cisalhamento 
Trabalhabilidade é uma noção subjetiva, aproximadamente definida como o estado que oferece 
maior ou menor facilidade nas operações de manuseio com as argamassas e concretos frescos. 
São todos atributos importantes das misturas frescas, tratadas minuciosamente no capítulo 
correspondentes da mistura fresca. 
A finura do cimento é determinada naturalmente durante o processo de fabricação para controle 
do mesmo, côo também nos ensaios de recepção do produto, quando deve estar dentro dos 
limites de determinados nas especificações correspondentes. As especificações brasileiras NBR 
5732 (EB-1) e NBR 5733 (EB-2) prescrevem limite de retenção na peneira nº 200 de malha de 75 
micra de abertura. Para o cimento Portland comum, o resíduo deixado nessa peneira não deve 
exceder 15% em peso. Para os cimentos Portland de alta resistência inicial, tal índice não deve 
baixar a 6%. A especificação admite, nesse caso, a determinação das superfícies específicas 
pelo turbidímetro de Wagner, não devendo, então, ser superior a 1900cm2/g o valor obtido para 
essa superfície. 
As peneiras normalizadas empregadas na determinação da misturade materiais pulvurulentos 
têm características geométricas diferentes de um país para outro. No Brasil, são geralmente 
utilizadas as peneiras americanas padronizadas pela ASTM. 
Verificou-se ser impraticável a operação de separação de grãos de tamanhos inferiores a 60 
micra. Desenvolveram-se, entretanto, processos indiretos de análises granulométricas que se 
baseiam na medida de tempo de sedimentação de suspensões, na medida da permeabilidade à 
passagem de determinados fluidos através dos vazios intergranulares de amostras de cimento 
etc. 
2.4.1.3 Tempo de pega 
O fenômeno da pega do cimento compreende a evolução das propriedades mecânicas da pasta 
no início do processo de endurecimento, propriedades essencialmente físicas, conseqüente, 
entretanto, a um processo químico de hidratação. É um fenômeno artificialmente definido como o 
momento em que a pasta adquire certa consistência que a torna imprópria a um trabalho. Tal 
conceituação se estende, evidentemente, tanto à argamassa quanto aos concretos nos quais a 
pasta de cimento está presente e com missão aglutinadora dos agregados. 
No processo de hidratação, os grãos de cimento que inicialmente se encontram em suspensão 
vão-se aglutinando paulatinamente uns aos outros, por efeito de floculação, conduzindo à 
construção de um esqueleto sólido, finalmente responsável pela estabilidade da estrutura geral. O 
prosseguimento da hidratação em subseqüentes idades conduz ao endurecimento responsável 
pela aquisição permanente de qualidades mecânicas, características do produto acabado. A pega 
e o endurecimento são dois aspectos do mesmo processo de hidratação do cimento, vistos em 
períodos diferentes – a pega na primeira fase do processo e o endurecimento na segunda e 
última fase do mesmo. A partir de um certo tempo após a mistura, quando o processo de pega 
alcança determinado estágio, a pasta não é mais trabalhável, não admite operação de remistura. 
Tal período de tempo constitui o prazo disponível para as operações de manuseio das 
argamassas e concretos, após o qual esses materiais devem permanecer em repouso, em sua 
posição definitiva, para permitir o desenvolvimento do endurecimento. 
A caracterização da pega dos cimentos é feita pela determinação de dois tempos distintos – o 
tempo de início e o tempo de fim de pega. Os ensaios são feitos com pasta de consistência 
normal, noção detalhada mais adiante, e, geralmente, com o aparelho de Vicat. Nesse aparelho 
mede-se, em última análise, a resistência à penetração de uma agulha na pasta de cimento. 
Têm sido tentados outros procedimentos para a medida de outras características físicas da 
mistura que conduzissem a uma melhor caracterização de fenômenos da pega. A medida da 
evolução do valor do atrito interno da pasta de cimento mostra claramente pontos de estreita 
correlação com os ensaios de penetração de agulha, confirmando, pelo crescimento rápido desse 
valor no intervalo entre o tempo de início e o fim de pega, a ocorrência de uma aglomeração de 
marcantes características mecânicas no interior da massa durante essa fase do processo de 
hidratação. 
Medições feitas sobre os valores de velocidade de propagação do som durante o início de 
hidratação das pastas têm mostrado pontos característicos coincidentes com os tempos de início 
e fim de pega definidos por penetração da agulha. O mesmo ocorre no exame dos valores de 
resistência elétrica a correntes de alta freqüência, onde as curvas também mostram pontos 
característicos coincidentes com os tempos de início e fim de pega. Não há dúvida de que, 
embora artificialmente definido o fenômeno, ele corresponde a uma realidade física caracterizada 
por pontos importantes no desenvolvimento do processo de endurecimento de aglomerante nos 
seus primeiros tempos de vida. 
2.4.1.4 Pasta de cimento 
A ocorrência da pega do cimento deve ser regulada tendo-se em vista os tipos de aplicação do 
material, devendo-se processar ordinariamente em períodos superiores a uma hora após o inicio 
da mistura. Nesse prazo são desenvolvidas as operações de manuseio do material, mistura, 
transporte, lançamento e adensamento. Há casos, entretanto, em que o tempo de pega deve ser 
diminuído ou aumentado. 
Nas aplicações em que se deseja uma pega rápida, como, por exemplo, nas obturações de 
vazamentos, são empregados aditivos ao cimento, conhecidos com o nome de aceleradores de 
pega. Tais aditivos serão tratados mais adiante, cabendo, no momento, a citação de dois 
exemplos de aceleradores, o cloreto de cálcio e o silicato de sódio. 
Contrariamente, em outros processos tecnológicos, ressalta-se a conveniência de um tempo de 
pega mais longo, como, por exemplo, nas operações de injeção de pastas e argamassas e nos 
lançamentos de concretos sob água, quando então se empregam aditivos denominados 
retardadores. Entre estes, citam-se os açucares ordinários, a celulose e outros produtos 
orgânicos. Alguns cimentos oferecem raramente o fenômeno da falsa pega, que tem as 
características da pega ordinária, ocorrendo em período mais curto e não correspondendo, 
entretanto, à evolução já descrita para o fenômeno. Trata-se de uma anomalia, geralmente 
atribuída ao comportamento do gesso adicionado ao cimento, no processo de manufatura, e que 
pode ser corrigida por destruição do incipiente esqueleto sólido e formação mediante ação 
enérgica de mistura ou remistura. 
O tempo de pega do cimento é determinado, como já foi dito, por ensaio do aparelho de Vicat. A 
pasta é misturada em proporção que conduz a uma consistência denominada normal. Essa 
consistência normal é verificada no mesmo aparelho de Vicat, utilizando-se a chamada sonda de 
Tetmajer, um corpo cilíndrico, metálico, liso de 10 mm de diâmetro e terminado em seção reta. A 
sonda é posta a penetrar verticalmente em pasta fresca por ação de um peso total (incluindo a 
sonda) de 300g. Na Fig. 3.5 está representado o aparelho de Vicat. 
 
No ensaio de consistência da pasta, a sonda penetra e estaciona a uma certa distancia do fundo 
do aparelho. Essa distancia, medida em milímetros, é denominada índice de consistência. A 
pasta, preparada para ensaios de tempo de pega, deve ter uma consistência normal de 6mm, isto 
é, a sonda de Tetmajer deve estacionar à distância de 6mm do fundo da amostra. 
Essa amostra de consistência normal é ensaiada nesse mesmo aparelho à penetração de uma 
agulha corpo cilíndrico circular, com 1mm2 de área de seção e terminando em seção reta. A 
amostra é ensaiada periodicamente à penetração pela agulha de Vicat, determinando-se o tempo 
de início da pega quando esta deixa de penetrar até o fundo da pasta, ou melhor, ao ficar 
distanciada do fundo 1mm. Os ensaios são prosseguidos até a determinação do tempo de fim de 
pega, quando a agulha não penetra nada mais na amostra, deixando apenas uma imperceptível 
marca superficial. 
Na obra procede-se – quando necessário, por exemplo, para eliminar a suspensão de um cimento 
geralmente em processo muito lento de pega – a um ensaio grosseiro, que consiste na moldagem 
de uma série de pequenas bolas com pastas de consistência semelhante à normal de laboratório. 
Submetendo-as a posteriores esmagamentos com os dedos, quando o esmagamento deixa de 
ser plástico, tem-se, grosseiramente, o início da pega; quando as bolas se esfarinham por ação 
de esforço muito maior, tem-se o fim da pega. 
 
 
2.4.1.5 Resistência 
A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela ruptura à compressão de corpos de 
prova realizados com argamassa. A forma do corpo de prova, suas dimensões, o traço da 
argamassa, sua consistência e o tipo de areia empregado são definidos nas especificações 
correspondentes, e constituem características que variam de um paíspara outro. 
Quase todos adotam cubos de arestas de 5 a 7cm, predominando esta última dimensão. Apenas 
no Brasil e no Uruguai empregam-se corpos-de-prova de forma cilíndrica. No Brasil, o corpo-de-
prova e um cilindro de 10cm de altura por 5cm de ∅. A consistência da argamassa é determinada 
pelo ensaio de escorregamento da argamassa normal sobre mesa cadente. O processo é descrito 
pormenorizadamente no método NBR 7215 (MB-1) da ABNT. Molda-se com argamassa um 
corpo-de-prova de formato tronco de cone, tendo como diâmetros das bases 125 e 80mm e como 
altura 65mm sobre uma plataforma lisa de um mecanismo capaz de promover quedas de 14mm 
de altura. No ensaio são executadas trinta quedas em trinta segundos (ver fig. 3.6). 
 
A base inferior do cone moldado espalha-se, e a medida do diâmetro final é definida como índice 
de consistência da argamassa. Diz-se que a consistência é normal quando esse diâmetro alcança 
165mm. 
A argamassa é constituída pela mistura de cimento e areia normal nas proporções de 1:3 em 
peso, materiais secos. A água a ser adicionada será determinada para se conseguir a 
consistência normal anteriormente definida. O ensaio requer, portanto, algumas tentativas. 
A areia utilizada nesse ensaio é a chamada areia normal, definida no método NBR 7215 (MB-1) 
como areia natural, proveniente do rio Tietê em São Paulo, lavada e peneirada com a composição 
granulométrica fixada pela Tab. 3.3. 
 
Os corpos-de-prova assim executados são conservados em câmara úmida por 24 horas, e a 
seguir imersos em água até a data do rompimento. Este se processa, geralmente nas idades de 
1,3,7 e 28 dias. Para o cimento Portland ordinário, a especificação brasileira NBR 5732 (EB-1) 
exige, aos três dias de idade, resistência mínima de 8 MPa. Aos sete dias, 15 MPa e, aos 28 dias, 
25 MPa. 
2.4.1.6 Exsudação 
A exsudação é um fenômeno de segregação que ocorre nas pastas de cimento. Os grãos de 
cimento, sendo mais pesados que a água que os envolve, são forçados por gravidade, a uma 
sedimentação, quando possível. Resulta dessa tendência de movimentação dos grãos para baixo 
um afloramento do excesso de água, expulso das porções inferiores. Esse fenômeno ocorre, 
evidentemente, antes do início da pega. A água que se acumula superficialmente é chamada 
exsudação e é quantitativamente expressa como percentagem do volume inicial da mesma, na 
mistura. É uma forma de segregação que prejudica a uniformidade, a resistência e a durabilidade 
dos concretos. Já foi dito que a finura do cimento influi na redução da exsudação, o que se 
compreende facilmente, considerando-se que a diminuição dos espaços intergranulares aumenta 
a resistência ao percurso ascendente da água. 
PROPRIEDADES QUÍMICAS 
As propriedades químicas do cimento Portland estão diretamente ligadas ao processo de 
endurecimento por hidratação. Ainda não se conhecem com muita precisão as reações e os 
compostos envolvidos no processo de endurecimento, restando muitas questões a serem 
esclarecidas. O processo é complexo, admitindo-se, atualmente, que se desenrole em 
desenvolvimentos que compreendem a dissolução na água, precipitações de cristais e gel com 
hidrólises e hidratações dos componentes do cimento. 
Inicialmente, o silicato tricálcico (C3S) se hidrolisa, isto é, separa-se em silicato bicálcico (C2S) e 
hidróxido de cal. Este último precipita como cristal da solução supersaturada de cal. A seguir, o 
silicato bicálcico existente, resultante da hidrólise, combina-se com a água no processo de 
hidratação, adquirindo duas moléculas de água e depositando-se, a temperaturas ordinárias, no 
estado de gel. Esse processo, quando conduzido em temperaturas elevadas, resulta numa 
estrutura de natureza cristalina. Os dois últimos constituintes principais do cimento, o aluminato 
tricálcico e o ferro aluminato de cálcio, se hidratam, resultando, do primeiro, cristais de variado 
conteúdo de água e, do segundo uma fase amorfa gelatinosa. 
Esse processo é realmente rápido no clinker simplesmente pulverizado. O aluminato tricálcico 
presente é, de um modo geral, considerado o responsável pelo início imediato do processo de 
endurecimento. O produto, nessas condições, é de pega rápida. Como se sabe, o cimento, 
nessas condições, é material inútil para o construtor, impossibilitando qualquer manuseio pela 
rapidez da pega. Também é conhecido que a correção se efetua pela adição de sulfato de cálcio 
hidratado natural, gipsita, ao clinker antes da operação de moagem final. As investigações 
demonstraram que a ação do gesso no retardamento do tempo de pega se prende ao fato de ser 
muito baixa a solubilidade dos aluminatos anidros em soluções supersaturadas de gesso. O 
processo prossegue em marcha relativamente lenta pela absorção do sulfato, mediante a 
produção de sulfoaluminato de cálcio e outros compostos que, precipitados, abrem caminho para 
a solubilização dos aluminatos mais responsáveis pelo inicio da pega, já então em época 
conveniente. 
O fenômeno de falsa pega não é ainda claramente compreendido. Admite-se, em geral, que as 
causas mais freqüentes da falsa pega são a desidratação do gesso a formas instáveis de sulfato 
de cálcio, ocorridas durante a operação de moedura, onde a temperatura se eleva acima de 
130ºC. Nessas circunstâncias, o cimento produzido contém sulfato de cálcio hidratável, que seria 
o responsável pela falsa pega. 
Estabilidade 
A estabilidade do cimento é uma característica ligada à ocorrência eventual de indesejáveis 
expansões volumétricas posteriores ao endurecimento do concreto e resulta da hidratação de cal 
e magnésia livre nele presentes. Quando o cimento contém apreciáveis proporções de cal livre 
(CaO), esse óxido, ao se hidratar posteriormente ao endurecimento, aumenta de volume, criando 
tensões internas que conduzem a microfissuracao, e pode terminar na desagregação mais ou 
menos completa do material. Isso pode ocorrer quando prevalecem temperaturas superiores a 
1900ºC no processo de fabricação do clinker e resulta na supercalcinação da cal. Este óxido, 
como se sabe, hidrata-se de maneira extremamente lenta, conduzindo a indesejável expansão 
em época posterior ao endurecimento do material. Tal fenômeno ocorre com maior razão com o 
óxido de magnésio, motivo pelo qual as especificações limitam a proporção da presença desses 
constituintes no cimento. 
Determina-se a estabilidade do cimento pelos ensaios de expansão em autoclave onde a pasta 
de cimento é submetida a um processo acelerado de endurecimento em temperatura elevada, de 
modo a fazer aparecer, em sua provável grandeza, a expansão resultante da hidratação, tanto da 
cal quanto da magnésia livre. No Brasil, utiliza-se, para esse ensaio, a chamada agulha de Le 
Chatelier, que é constituída por uma forma cilíndrica de chapa de latão com 30mm de altura e 
30mm de diâmetro, com uma fenda aberta segundo uma geratriz. Soldadas às bordas dessa 
fenda estão duas hastes destinadas a multiplicar a medida da abertura, que aumenta com a 
expansão do núcleo de pasta soldada no interior do cilindro. No método MB 3435 da ABNT, esse 
ensaio é descrito em detalhe e é constituído, em linhas gerais, da moldagem, cura do corpo-de-
prova imerso em água na temperatura ordinária, durante 12 horas, e subseqüente aquecimento 
do corpo-de-prova em água conduzida lentamente à fervura, durante cinco horas ou mais. O valor 
da expansibilidade é medido nas pontas das agulhas em milímetros, não podendo ultrapassar os 
limites descritos pelas especificações de qualidade do cimento (no Brasil, a NBR 5732 e a 
NBR5733). Este ensaio também pode ser feito a frio. 
Calor de Hidratação 
Durante o processo de endurecimento do cimento, considerável quantidade de calor se 
desenvolve nasreações de hidratação. Essa energia térmica produzida é de grande interesse 
para o engenheiro, principalmente pela elevação de temperatura, resultante nas obras 
volumosas, a qual conduz ao aparecimento de trincas de contração ao fim do resfriamento da 
massa. O desenvolvimento de calor varia com a composição do cimento, especialmente com as 
proporções de silicato e aluminato tricálcicos. O valor do calor de hidratação do cimento Portland 
ordinário varia entre 85 e 100cal/g, reduzindose a 60 a 80cal/g nos cimentos de baixo calor de 
hidratação. Os valores do calor de hidratação dos constituintes do cimento são os seguintes: 
 C3S – 120cal/g 
 C2S - 62 cal/g 
 C3a - 207 cal/g 
 C4AF - 100 cal/g 
 Magnesia - 203 cal/g 
 Cal - 279 cal/g 
 
O método mais comum para a determinação do calor de hidratação do cimento é o calor de 
dissolução. Amostras secas de cimento em pó e de cimento parcialmente hidratado e 
subseqüentemente pulverizado são dissolvidas em mistura de ácidos nítrico e clorídrico numa 
garrafa térmica. A elevação de temperatura devidamente corrigida pela eliminação dos fatores 
estranhos ao fenômeno determina as medidas do calor de dissolução das amostras. Por 
diferença, o calor de hidratação do cimento é calculado. 
 
O interesse do conhecimento do valor do calor de hidratação do cimento reside na possibilidade 
do estudo da evolução térmica durante o endurecimento do concreto em obras volumosas. 
Basicamente, trata-se de multiplicar o calor de hidratação do cimento pelo peso do cimento 
contido no metro cúbico de concreto e dividir o resultado pelo calor específico do concreto. Esse 
cálculo aproximado não se desenvolve, evidentemente, com essa simplicidade esquemática, 
devendo ser considerados vários outros fatores que intervêm na evolução do fenômeno, tais 
como a velocidade de reação, o coeficiente de condutibilidade térmica do concreto, a variação do 
calor especifico do concreto com a temperatura etc. 
 
Resistência aos Agentes Agressivos 
 
Nos concretos em contato com a água e com a terra podem ocorrer fenômenos de agressividade. 
As águas, como as terras, podem conter substâncias químicas suscetíveis a reações com certos 
constituintes do cimento presentes nos concretos. Nestes últimos, o cimento constitui o elemento 
mais suscetível ao eventual ataque, já que os agregados são de natureza predominantemente 
inerte. Os silicatos de cálcio mais ou menos hidratados e principalmente a cal hidratada, 
presentes no cimento hidratado, são os elementos submetidos a ataque químico. O hidróxido de 
cálcio presente na proporção de 15 a 20% do peso do cimento original constitui o ponto mais 
vulnerável. 
 
As águas puras, de fontes graníticas ou oriundas do degelo atacam o cimento hidratado por 
dissolução da cal existente. Essa dissolução alcança cerca de 1,3 grama por litro nas 
temperaturas correntes. Águas puras renovadas acabam levando toda a cal existente no cimento 
hidratado, após o que começam, com menor intensidade, a dissolver os próprios silicatos e 
aluminatos. 
 
As águas ácidas, como, por exemplo, a água de chuva, com certa proporção de gás carbônico 
dissolvido, agem sobre a cal do cimento hidratado segundo processo que varia em função da 
concentração do anidrido carbônico. Se a concentração é baixa, o sal formado é o carbonato de 
cálcio, pouco solúvel, que obstrui os poros, constituindo proteção a ataques posteriores. 
 
Se a concentração é relativamente forte, o carbonato formado é dissolvido como bicarbonato, 
prosseguindo o ataque até completa exaustão da cal presente. Os sais de cálcio são atacados 
em seguida. 
 
As águas podem ser igualmente agressivas quando contêm outros ácidos, como acontece com 
os resíduos industriais e águas provenientes de charcos contendo ácidos orgânicos. Tanto num 
caso como no outro, há exaustão da cal, e um ataque posterior dos sais constituintes do cimento 
hidratado deixa no concreto um esqueleto sem coesão e inteiramente prejudicado nas suas 
características mecânicas e outras. Para estimar a resistência química de um cimento à água 
pura e acida, é útil conhecer seu índice de Vicat, isto é, a relação sílica mais alumina dividida por 
cal. Se é inferior a 1, tem-se o cimento rico em cal, como o Portland, portanto um cimento 
facilmente atacável. Se, ao contrário, o índice é superior a 1, cimento aluminoso, cimento 
metalúrgico, cimento pozolânico, trata-se de material pobre em cal e capaz de resistir à 
agressividade da água dissolvente. 
 
A água sulfatada ataca o cimento hidratado por reação do sulfato com aluminato, produzindo um 
sulfoaluminato com grande aumento de volume. Essa expansão interna é responsável pelo 
fissuramento que, por sua vez, facilita o ataque, conduzindo o processo a completa deterioração 
do material. Águas parada, contendo mais de meio grama de sulfato de cálcio/litro, e águas 
correntes com mais de 0,3g podem, em geral, ser consideradas perigosas. 
 
Reação Álcali-Agregado. 
 
Identifica-se como reação álcali-agregado a formação de produtos gelatinosos acompanhada de 
grande expansão de volume pela combinação dos álcalis do cimento com a sílica ativa finamente 
dividida, eventualmente presente nos agregados. Trata-se de fenômeno estudado em época 
recente que, embora não tenha sido, até agora, constatado objetivamente no Brasil, por constituir 
importante risco na durabilidade dos concretos, merece detalhada investigação quando do uso de 
agregados oriundos de novas fontes, sem experiência anterior. Tal assunto será examinado no 
capítulo correspondente os agregados. 
 
CLASSIFICAÇÃO 
 
Os cimentos foram originariamente fabricados segundo as especificações dos consumidores que 
encomendavam, das fábricas, o produto com certas características convenientes a um trabalho. A 
partir de 1904, quando as primeiras especificações da ASTM foram introduzidas, a indústria 
limitou-se a produzir alguns tipos de cimento. 
 
Em cada país, a indústria produz os cimentos padronizados pelo organismo normalizador 
nacional e alguns outros fora de normas, mas sempre um número limitado de tipos. Não se 
encontram todos os tipos, entretanto, disponíveis no mercado. Muitos deles, destinados a usos 
especiais, são obtidos mediante encomenda. 
 
No Brasil são produzidos vários tipos de cimento, oficialmente normalizados. 
 
Fabrica-se também, para emprego ordinariamente não estrutural, o cimento branco, que é um 
cimento Portland ordinário, praticamente isento de óxidos de ferro, e que se consegue mediante 
cuidados adequados na escolha da matéria-prima e na condução do processo de fabricação. Ao 
final da apostila estão apresentadas as principais características dos cimentos normalizados 
brasileiros. 
 
FABRICAÇÃO 
 
O cimento Portland é atualmente produzido em instalações industriais de grande porte, 
localizadas junto às jazidas que se encontram em situação favorável quanto ao transporte do 
produto acabado aos centros consumidores. Trata-se de um produto de preço relativamente 
baixo, que não comporta fretes a grandes distâncias. As Matérias-primas utilizadas na fabricação 
do cimento Portland são, usualmente, misturas de materiais calcários e argilosos em proporções 
adequadas que resultem em composições químicas apropriadas para o cozimento. 
 
O condicionamento econômico do empreendimento, combinado com a natureza das jazidas 
disponíveis, determina os materiais que podem ser utilizados na manufatura do cimento Portland. 
Entre os materiais calcários utilizados encontram-se o calcário propriamente dito, conchas de 
origem marinha etc. Entre os materiais argilosos encontram-se a argila, xistos, ardósia e escórias 
de alto-forno. 
A fabricaçãodo cimento Portland comporta seis operações principais, a saber: 
- extração da matéria-prima; 
- britagem; 
- moedura e mistura; 
- queima; 
- moedura do clinker; 
- expedição. 
 
A extração da matéria-prima se faz pela técnica usual de exploração de pedreiras quando se trata 
de rochas e xistos; por escavação, segundo a técnica usual de movimentação de terras, quando 
se trata de argila, e por dragagens, quando é o caso. A técnica de exploração de pedreiras será 
desenvolvida mais adiante, quando se tratar da produção de agregados. 
 
A Matéria-prima, quando rochosa, é submetida a uma operação de beneficiamento com o 
propósito de reduzir o material à condição de grãos de tamanho conveniente. Trata-se da 
britagem, operação também comum no processo de exploração de pedreiras para a produção de 
agregados. Os materiais britados, calcário, por exemplo, são encaminhados a depósitos 
apropriados, onde são processados segundo duas linhas principais de operação: via seca e via 
úmida. 
 
No processamento por via seca, a matéria-prima é inicialmente conduzida a uma estufa, onde é 
convenientemente secada. Secos, os materiais argilosos e calcários são proporcionados e 
conduzidos aos moinhos e silos, onde se reduzem a grãos de pequeno tamanho em mistura 
homogênea. 
 
Utilizam-se, para esse fim, moinhos, usualmente de bolas, associados em série e conjugados a 
separadores de peneira, ou ciclones, por cuja ação se conduz o processo na produção da mistura 
homogênea de grãos de pequeno tamanho, intimamente misturados, das matérias-primas. 
 
Essa mistura é conduzida por via pneumática para os silos de homogeneização, nos quais a 
composição básica da mistura é quimicamente controlada e são eventualmente feitas as 
correções. 
 
A mistura homogênea é armazenada em silos apropriados, onde aguarda o momento de ser 
conduzida ao forno para a queima. 
 
No processo por via úmida, onde se emprega a argila natural como matéria-prima, esta é 
inicialmente misturada com água, formando uma lama espessa. 
 
O calcário britado proveniente dos silos é proporcionado e misturado com a lama de argila e 
conduzido para os moinhos, também usualmente de bolas, onde a rocha calcária é reduzida a 
grãos de tamanho muito pequeno. Esses moinhos trabalham também com equipamentos 
separadores, neste caso, câmaras de sedimentação que proporcionam meio eficaz de controle 
dos tamanhos dos grãos de calcário em suspensão na lama. 
 
A lama, após a operação de moedura do calcário, é bombeada para os silos de 
homogeneização,nos quais, como se procedeu na via seca, se controla a composição química e 
se fazem as eventuais correções. A mistura, devidamente controlada e homogeneizada, é 
conduzida para os silos de armazenamento do cru. Nesta altura, os dois processos novamente se 
encontram, procedendo-se à alimentação do forno, com a mistura pulverulenta proveniente da via 
seca ou com a lama proveniente da via úmida. 
 
O forno, como é utilizado atualmente, é constituído por um longo tubo de chapa de aço, revestido 
internamente de alvenaria refratária, girando lentamente em torno de seu eixo, levemente 
inclinado, tendo na extremidade mais baixa um maçarico onde se processa a queima de 
combustível e recebendo pela sua boca superior o cru. 
 
A operação de queima da mistura crua devidamente proporcionada num forno onde, pela 
combustão controlada de carvão, gás ou óleo, a temperatura é elevada aos níveis necessários a 
transformação química que conduz a produção do clinker, subseqüentemente resfriado, é, talvez, 
a mais importante fase na fabricação do cimento. O material submetido ao processamento das 
queimas percorre o forno rotativo de uma ponta a outra em cerca de 3 horas e meia a 4 horas. O 
clinker produzido sai do forno em elevada temperatura, incandescente, e é resfriado mediante 
corrente de ar ou mesmo por ação de água. 
 
O clinker resfriado é conduzido a depósitos apropriados, onde aguarda o processamento da 
moagem. 
 
A operação de moagem do clinker é realizada em moinhos de bola conjugados com separadores 
a ar. Sendo o clinker um material extremamente duro, a moagem é uma operação dispendiosa, 
onde são consumidas as esferas de aço duro utilizadas dentro do moinho. 
 
O clinker entra no moinho já de mistura com a parcela de gipsita utilizada para controle do tempo 
de pega do cimento. Para facilitar a operação de moagem, a indústria manufatureira de cimento 
tem utilizado como aditivos certas substancias que facilitam essa operação, os aditivos de ajuda 
na moagem. 
 
O clinker pulverizado é conduzido pneumaticamente para os separadores de ar, um ciclone que 
reconduz ao moinho os grãos de tamanho grande e dirige os de menor tamanho, o cimento 
propriamente dito, para os silos de estocagem. 
 
O produto acabado, o cimento Portland artificial, é então ensacado automaticamente em sacos de 
papel apropriado ou simplesmente encaminhado a granel para os veículos de transporte. 
 
O edifício até sua cobertura 
 
Dosagem do Concreto: 
Para execução de qualquer obra, ressalta-se a importância do tipo de concreto a ser utilizado, 
sempre tendo em vista a finalidade a que se destina e o fator econômico. Não devemos usar um 
mesmo tipo de concreto utilizado numa residência para construção de pontes, barragens ou 
estradas. 
Conhecida, então, a finalidade a que se destina a obra, devemos obter um concreto que tenha as 
características impostas, Em geral, a mais importante entre as características exigidas para todas 
as obras é a sua resistência à compressão, sendo de se notar que as demais propriedades 
correm normalmente paralelas à resistência à compressão, Assim, a escolha de um ou de outro 
tipo de concreto dependerá: 
 
a) do tipo de obra a executar-se, 
b) da facilidade ou dificuldade de peças a concretar-se, 
c) das propriedades finais que se pretendam obter, 
d) do custo dos materiais. 
 
Para perfeita execução da obra, não bastam estudar somente as características, mas também 
analisar a qualidade do concreto, a qual dependerá primeiramente da qualidade dos materiais 
componentes, isto é, cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água. Impõe-se, portanto, 
quando se deseja um concreto superior, uma seleção cuidadosa desses materiais. Necessária 
ainda se torna, na massa do concreto, a mistura íntima do cimento com a água e a distribuição 
uniforme da pasta resultante nos vazios dos agregados miúdo e graúdo, que, por sua vez, 
também devem ser convenientemente misturados. Em suma, para se obter as qualidades 
essenciais do concreto - facilidade de emprego quando fresco, resistência mecânica, 
durabilidade, impermeabilidade e constância de volume depois de endurecido -, sempre tendo em 
vista o fator econômico, são necessários: 
 
a) seleção cuidadosa dos materiais (cimento, agregados, água e aditivos se for o caso) quanto ao 
tipo e qualidade, uniformidade; 
b) proporcionamento correto - do aglomerante em relação ao inerte, - do agregado miúdo em 
relação ao graúdo, - da quantidade de água em relação ao material seco, - do aditivo em relação 
ao aglomerante ou à água utilizada; 
c) cura cuidadosa 
 
Para atingir a dosagem correta do concreto a ser utilizado na obra a que se destina, é necessário 
obedecer às seguintes normas: 
1) o concreto deverá ser dosado racionalmente; 
2) a dosagem racional poderá ser feita por qualquer método, baseado na relação entre a 
quantidade de água e o peso de cimento, desde que devidamente justificado; 
3) para o concreto serão dosados traços para as tensões mínimas que foram requeridas, para 
elementos estruturais que necessitem de uma dosagem especial, quando houver variação 
sensívelna granulometria dos agregados ou na qualidade do aglomerante, e quando houver 
emprego de aditivos; 
4) as proporções corretas de cimento, areia e brita, que deverão entrar na mistura do concreto, 
serão rigorosamente observadas; 
5) a medição de água de amassamento a qual deverá ser feita com exatidão, e cujo erro não 
poderá ser superior a 3%; 
6) o cimento deverá ser medido em peso, o que poderá ser feito pela contagem de sacos; 
7) a dosagem empírica será permitida somente para obras de pequeno vulto. 
 
O traço tanto pode ser indicado pelas proporções em peso como em volume, e algumas vezes 
adota-se uma indicação mista: o cimento em peso e os agregados em volume (o que é mais 
usado). Seja qual for a forma adotada, toma-se sempre o cimento como unidade e relacionam-se 
as demais quantidades à quantidade de cimento. A unidade (quantidade de cimento) pode ser 
'indicada por 1 kg ou 1 litro, pela quantidade contida num saco de cimento, ou ainda, pela 
quantidade contida num metro cúbico de concreto. 
 
Lançamento 
 
O concreto deve ser lançado, assim que misturado, não sendo permitido intervalo superior a 1h 
entre o amassamento e o lançamento. Não se admite o uso de concreto remisturado. 
 
Quando o lançamento deve ser feito a seco em recintos sujeitos à penetração de águas, deve-se 
cuidar para que não haja água no local de lançamento, nem que o concreto possa ser por ela 
lavado. 
 
Antes de colocar o concreto, deve-se molhar as fôrmas, para impedir a absorção da água de 
amassamento. As fôrmas devem ser estanques, para não permitir a fuga da nata de cimento. 
 
Ao sair da betoneira, há forças internas e externas que tendem a provocar a segregação dos 
constituintes do concreto. 
 
É difícil conseguir uma separação completa entre o transporte e o lançamento do concreto, sendo 
que muitas vezes os próprios meios de transporte são os lançadores, como por exemplo em 
alguns casos de bombas, calhas e caçambas, etc. 
 
Quando o concreto é lançado de grande altura ou é deixado a correr livremente, haverá tendência 
à separação entre a argamassa e o agregado graúdo. 
Para se evitar a separação e incrustação da argamassa nas fôrmas e armaduras, o concreto, em 
peças muito delgadas, como muros, deve ser colocado através de canaletes de borracha ou 
tubos flexíveis, chamados de "trombas de elefante". 
 
A altura de lançamento, em concretagens comuns, deve ser, no máximo, igual a 2 m. Quando a 
altura é superior, como pilares, o concreto deve ser lançado por janelas abertas na parte lateral, 
que vão sendo fechadas à medida que avança o concreto. 
 
O concreto deve ser lançado o mais próximo possível de sua posição final, não devendo fluir 
dentro das fôrmas. As camadas de lançamento devem ter altura igual a, aproximadamente, 3/4 da 
altura do vibrador. 
 
 O concreto preparado na obra deve ser lançado logo após o amassamento, não sendo 
permitido intervalo superior a 1 hora após o preparo. 
 No concreto bombeado, o tamanho máximo dos agregados não deve ser superior a 1/3 do 
diâmetro do tubo no caso de brita ou 2/5 no caso de seixo rolado. 
 Em nenhuma hipótese o lançamento pode ocorrer após o início da pega. 
 Nos pilares, a altura de queda livre do concreto não pode ser superior a 2 m, pois pode ocorrer 
a segregação dos componentes. 
 Nas lajes e vigas, o concreto deve ser lançado encostado à porção colocada anteriormente, 
não devendo formar montes separados de concreto para distribuí-lo depois. Esse 
procedimento deve ser respeitado, pois possibilita a separação da argamassa que flui à frente 
do agregado graúdo. 
 Nas lajes, se o transporte do concreto for realizado com jericas, é necessário o emprego de 
passarelas ou caminhos apoiados sobre o assoalho da fôrma, para proteger a armadura e 
facilitar o transporte. 
 a colocação de trombas de chapa ou de lona no interior da fôrma; 
 o emprego de concreto mais plástico e rico em cimento no início da concretagem, até se obter, 
concreto menos plástico e menos rico, porém de mesma resistência; 
 a colocação de 5 a 10 cm de espessura de argamassa de cimento, feita com o mesmo traço 
do concreto que vai ser utilizado, porém sem o agregado graúdo. O agregado graúdo vai 
chegar primeiro à superfície, encontrará uma camada de argamassa, que o absorverá, 
evitando a formação do defeito ―ninho de pedra‖, que é constituído de agregado com pouca ou 
nenhuma argamassa para ligá-lo, formando o concreto. 
 
PLANO DE CONCRETAGEM; JUNTAS- 
 
Para grandes estruturas requer-se um planejamento para o lançamento do concreto, levando-se 
em consideração o projeto do escoramento e as deformações que nele serão provoca das pelo 
peso próprio do concreto fresco e pelas eventuais cargas de serviço. 
 
Para limitar ou prevenir as tensões desenvolvidas pelas variações sofridas, as estruturas de 
concreto são providas de juntas. 
 
Além dessas juntas originárias dos prováveis deslocamentos possíveis de afetar a estrutura, 
ainda podem ser feitas outras, em função da interrupção do trabalho de execução, segundo o 
cronograma da obra. 
 
Podemos reunir as juntas em dois tipos: 
 
 a) juntas propriamente ditas, que têm por fim permitir os deslocamentos da estrutura; 
b) juntas de construção, feitas de acordo com as interrupções da execução. 
 
As juntas propriamente ditas são destinadas a permitir deslocamentos provindos de retrações, 
expansões e contrações devidas a variações de umidade e temperatura, bem como 
escorregamentos e empenamentos devidos às mesmas causas, e também de flexões causadas 
pelo carregamento ou condição do solo de fundação. 
 
Quando as construções devem conter água, as juntas deverão ser construídas de maneira a 
impedir vazamentos e a suportar pressões interiores. 
 
As juntas podem ser completas - quando são separadas as duas partes adjacentes da estrutura, 
e muitas vezes pintadas as seções em contato, com material betuminoso -, ou parciais, com um 
enfraquecimento da seção, com o aparecimento de fissuras na região. Nesse caso, a armadura é 
contínua, permitindo, assim, a junta, apenas pequenos movimentos. Muitas vezes intercalamos 
na junta um elemento, que, não lhe dificultando os movimentos da estrutura, lhe dá continuidade. 
 
As juntas são, pois, de contração, de dilatação, de escorregamento, ou de empenamento. As do 
primeiro tipo atendem aos deslocamentos causados pela retração, somados, ocasionalmente, aos 
devidos abaixamentos de temperatura ou diminuição do teor de umidade. As do terceiro tipo são 
construídas para eliminar os riscos de deslocamentos de carregamentos excessivos ou de 
recalques diferenciais. 
 
As juntas de construção são utilizadas para simplificar a execução da estrutura. As juntas 
puramente de construção não são próprias para eliminar os ricos oriundos dos deslocamentos, 
sejam quais forem as causas. 
 
É útil, na organização do programa de execução, que a interrupção da concretagem se dê numa 
junta propriamente dita, aproveitando-a como junta de construção. 
 
Freqüentemente, pela impossibilidade técnica ou econômica de lançar, continuamente, 
determinado volume de concreto, somos forçados a fazer juntas de construção, para não 
multiplicarmos as juntas propriamente ditas. 
 
Se o concreto deve ser lançado em camadas sucessivas, a interrupção entre duas camadas dá 
origem a uma junta de construção horizontal. 
 
Quando não pudermos evitar a junta de construção, ou substituí-Ia por junta efetiva, devemos 
tomar as precauções a seguir. 
 
a) Tornar a superfície do concreto antigo rugosa, mediante esfrega com escova de aço, jato de 
areia ou jato de água (seo concreto ainda está novo), de modo que o agregadomiúdo e a 
camada de pasta sejam removidos, e o agregado graúdo fique aparente. No lançamento do 
concreto devem-se tomar providências para que o acabamento da camada não torne a superfície 
lisa. 
b) A superfície deve ser perfeitamente limpa, livre de material solto, pó, etc. A limpeza pode ser 
feita por jato de água ou de ar comprimido, caso seja necessário. 
c) No caso de não ser utilizado jato de água, a superfície deve ser abundantemente molhada. 
d) Espalha-se sobre o concreto uma camada de argamassa, de composição idêntica à que faz 
parte do concreto (traço da ordem de 1:3 e fator água-cimento o mesmo do concreto). 
e) O concreto é lançado a seguir, misturando ambas as camadas no adensamento, se for 
concreto novo. 
 
Se desejarmos eliminar o efeito da retração, é possível utilizar uma junta de construção, a qual 
ficará aberta até que se tenha verificado a maior parte da retração, sendo depois preenchida. 
Nesse caso, a estrutura deverá ser protegida das variações de temperatura e não pode haver 
recalques diferenciais, pois para ambos os incidentes, a junta é ineficiente. 
 
 
Juntas e disposições construtivas (NBR 6118) 
 
As juntas de dilatação devem ser previstas pelo menos a cada 15 m. No caso de ser necessário 
afastamento maior, devem ser considerados no cálculo os efeitos da retração térmica do concreto 
(como consequência do calor de hidratação), da retração hidráulica e das variações de 
temperatura. 
 
Qualquer armadura eventualmente existente no concreto simples deve terminar pelo menos a 6 
cm das juntas. 
 
Interrupções de concretagem só podem ser feitas nas juntas. 
Adensamento do concreto 
 
O adensamento do concreto lançado tem por objeto deslocar com esforço, os elementos que o 
compõem e orientá-Ios para se obter maior capacidade, obrigando as partículas a ocupar os 
vazios e a desalojar o ar do material. Os processos de adensamento podem ser manuais, 
socamento ou apiloamento, e mecânicos, por meio de vibrações ou centrifugação. Além disso, 
podem-se considerar processos especiais de adensamento, tais como a concretagem a vácuo, 
etc. 
 
O adensamento manual é o modo mais simples, consiste em facilitar a colocação do concreto na 
fôrma e entre as armaduras, mediante uma barra metálica, cilíndrica e fina, ou por meio de 
soquetes mais pesados. Tanto num caso como no outro, o concreto deve ter consistência muito 
plástica. No caso da barra, esta deve atravessar a camada de concreto e penetrar parcialmente 
na inferior. Quando se utilizam soquetes, submete-se a camada de concreto a golpes repetidos, 
sendo mais importante o número de golpes do que a potência de cada um, desde que a potência 
de cada golpe ultrapasse um valor determinado. 
 
A espessura das camadas não deve exceder a 20cm. Esses processos só se aplicam a peças de 
pequena responsabilidade, pequena espessura e pouca armadura. 
 
A vibração permite também, além da desaeração, dar ao concreto uma maior fluidez, sem 
aumento da quantidade de água, e determina a ascensão à superfície do excesso da água de 
amassamento e da pasta de cimento. Com isso, são melhoradas sensivelmente todas as 
características do concreto: compacidade, resistência à compressão, impermeabilidade, 
aderência, retração e durabilidade. 
 
A vibração aplicada diretamente à armadura tem sérios inconvenientes, pois, ao entrar em 
vibração, pode deixar um espaço vazio a seu redor, eliminando assim a aderência. Para evitar 
isso, após a vibração da armadura, deve-se dar uma passada final no concreto, evitando qualquer 
contato com a ferragem. No caso de peças pré-fabricadas em usina, utiliza-se o vibrador externo 
sob a forma de mesa vibratória. Fabricam-se, assim, peças ornamentais, blocos, telhas, postes, 
dormentes, etc. 
 
A centrifugação é particularmente interessante no caso de fabricação de elementos de revolução 
pré-fabricados: postes, tubos, etc. 
 
Dada a natureza do sistema, produz-se, durante o processo, uma classificação em tamanhos. Os 
elementos mais graúdos são lançados para a parte exterior da peça, ficando no interior uma alta 
concentração de pasta de cimento. No caso de tubos, isso não apresenta inconvenientes, pois 
fica assegurada alta impermeabilidade ao tubo e uma superfície interior com pouca rugosidade. 
 
As fôrmas são metálicas e giram com velocidade reduzida durante o carregamento, aumentando-
se esta (cerca de 12 a 24 m/s), uma vez cheia a fôrma. O tempo de centrifugação varia com o 
tamanho da peça; em geral, vai de 2 a 10 minutos. Um excesso de tratamento pode prejudicar o 
produto final pela separação excessiva em tamanhos. 
 
Conforme sua aplicação, distinguem-se três tipos de vibradores de imersão ou internos, de 
superfície e externos ou de fôrmas, podendo ser elétricos, com motor de explosão, a ar 
comprimido e eletromagnéticos. 
 
As características principais de um vibrador são a freqüência, a amplitude e a potência. Quanto à 
freqüência, os vibradores podem ser: 
 de baixa freqüência, 1500 vibrações/min; 
 de média freqüência, 3000-6000 vibrações/min; 
 de alta freqüência, 6000-20000 vibrações/min. 
 
Cada grão da granulometria total do concreto tem uma freqüência própria de vibração, isto é, a 
freqüência para a qual ele vibra em ressonância com a fonte vibratória. 
 
A baixa freqüência põe em movimento os grãos maiores do agregado graúdo e a alta freqüência 
vibra a argamassa. A vibração à baixa freqüência exige, portanto, maior potência do vibrador, 
pois deve movimentar os grãos maiores do agregado graúdo, de maior massa. Os vibradores de 
argamassa são, sob esse aspecto, mais econômicos. 
A argamassa, quando em vibração, atua como um lubrificante entre os agregados graúdos, 
facilitando sua acomodação. 
 
Raio de ação de um vibrador: é a distância além da qual o vibrador não exerce mais sua 
influência. O efeito da vibração diminui quando nos afastamos do vibrador, segundo uma lei 
aproximadamente parabólica. O raio de ação de um vibrador pode ser determinado 
experimentalmente, deixando-se uma vara de ferro cravada no concreto fresco, a diferentes 
distâncias do vibrador, e medindo-se sua vibração. 
 
O raio de ação é proporcional à raiz quadrada da potência: para duplicar-se o raio é necessário 
quadruplicar-se a potência. 
 
O raio de ação depende, além da potência do vibrador, das características do concreto, não 
ultrapassando, porém, 60 cm. 
 
A aplicação de um vibrador deve ater-se aos seguintes cuidados: 
 
a) as posições sucessivas devem estar a distâncias inferiores ou iguais ao raio de ação do 
vibrador; ou, seja, oito a dez vezes o diâmetro da agulha; 
b) o aparecimento de ligeira camada de argamassa na superfície do concreto, assim como a 
cessação quase completa de desprendimento de bolhas de ar, correspondem ao término do 
período útil de vibração; daí em diante, o efeito da vibração será negativo pela separação cada 
vez maior dos elementos da mistura, determinando heterogeneidade e segregação; 
c) as camadas de concreto lançadas devem ter altura inferior ao comprimento da ponta vibrante 
dos vibradores de imersão, a fim de homogeneizar perfeitamente o concreto em toda a altura da 
peça; 
d) a inserção da ponta vibrante no concreto deve ser rápida e sua retirada muito lenta, ambas 
com o aparelho em funcionamento. A retirada demasiado rápida ou com o vibrador desligado 
poderá deixar um vazio na massa de concreto; 
e) a ponta da agulha deverá penetrar na camada anteriormente vibrada, cerca 
de 10 cm a fim de assegurar uma perfeita adesão entre esta e a camada que está 
sendo depositada na fôrma. 
 
Cura 
 
Para se obter uma estrutura de qualidade, o 
lançamento do concretodeverá ser seguido 
por um processo de cura durante os primeiros 
estágios de endurecimento. Esse processo se 
caracteriza por uma série de procedimentos 
que visam a impedir a evaporação da água 
necessária à hidratação do cimento e, por 
conseguinte, ao incremento de resistência do 
material (Souza, Ripper, 1998; Neville, Brooks, 
2013). 
A inobservância desses procedimentos afeta 
não apenas a resistência, mas também a 
durabilidade do concreto, com efeitos 
negativos relacionados à permeabilidade, à resistência à abrasão, à estabilidade volumétrica, à 
resistência ao congelamento/ degelo e à resistência aos agentes agressivos. A perda de água, 
agravada pelo processo de cura inadequado, ocorre principalmente na camada mais superficial 
do concreto (figura 1), responsável pela proteção das armaduras contra ataques químicos (Aïtcin, 
2000; Neville, Brooks, 2013). 
Apesar disso, a cura do concreto é usualmente negligenciada, já que os procedimentos 
recomendados tendem a interferir negativamente na velocidade de execução da obra e não são 
percebidos como essenciais para a sua durabilidade. Isso se deve ao fato de que as patologias 
decorrentes das práticas inadequadas não são, muitas vezes, observadas nas primeiras idades 
do concreto. 
Desse modo, verifica-se que a atenção com o processo de cura é de fundamental importância 
para que a estrutura de concreto armado apresente o desempenho esperado ao longo de sua 
vida útil. 
A cura do concreto deve ser iniciada imediatamente após o endurecimento superficial. 
 
Porque curar? 
As razões mais importantes são: 
 Ganho de resistência: Testes de laboratórios mostram que concretos expostos a 
ambientes secos chegam a perder 50% de sua resistência à compressão quando 
comparado com um mesmo concreto que foi curado. Concretos expostos a temperaturas 
elevadas ganharão uma maior resistência inicial, porém a resistência final (28 dias) 
provavelmente será menor. Já concretos expostos a temperaturas baixas levarão mais 
 
Figura 1 - Fissuras por cura inadequada do concreto (vista superior da laje) 
tempo para atingir certa resistência inicial levando a atrasos na retirada das formas e, 
consequentemente, atrasos na construção. 
 Maior durabilidade: Um concreto bem curado apresenta uma superfície de melhor 
qualidade, mais durável e mais resistente à abrasão. Além disso, deixa também o concreto 
mais impermeável, dificultando a entrada de agentes nocivos e, consequentemente, 
aumentando sua vida útil. 
 Melhor aparência: Fissuras em alguns casos são inevitáveis, principalmente em grandes 
vãos horizontais, porém um concreto mal curado quando comparado a um curado 
corretamente apresenta fissuras de diversos tipos e no geral um mal acabamento devido a 
sua menor resistência. A cura reduz bastante esses tipos de problemas. 
 
Como curar? 
 
Alguns dos métodos utilizados para cura do concreto são: 
 Cura úmida: deve-se manter a superfície do concreto úmida por meio de aplicação de 
água na sua superfície, manter o concreto coberto com água ou totalmente imerso em 
água para evitar que ocorra evaporação da mesma. No caso da cura úmida, podemos 
utilizar folhas de papelão, lonas plásticas ou até mesmo somente molhar o concreto de 
tempo em tempo. 
 Cura química: consiste num produto que forma uma película na superfície do concreto e 
que impede que haja evaporação da água do concreto 
 Cura ao ar do concreto: não são tomados cuidados especiais para se evitar a 
evaporação prematura da água necessária para a hidratação do cimento. 
 Cura térmica: feita em câmaras, contribui para a otimização do traço ao mesmo tempo em 
que garante a umidade necessária ao concreto, acelerando a velocidade de ganho de 
resistência pelo aquecimento. É considerada a cura mais eficiente e é muito utilizada em 
empresas que trabalham com concreto pré-moldado. 
 
Cuidados gerais com a peça após a concretagem 
 A cura do concreto deve ser feita logo após o endurecimento superficial da peça; 
 No caso de superfícies horizontais (vigas, lajes, chão e etc), o processo de cura deve ser 
feito de duas a quatro horas depois de aplicado o concreto; 
 No caso das superfícies verticais (pilares, colunas, muros e etc) é necessário saturar as 
formas com água antes do lançamento do concreto, após a concretagem é importante 
manter as formas umedecidas por pelo menos 7 dias. 
NOTA: Molhar as formas antes do lançamento do concreto não serve para facilitar a 
desmontagem das mesmas como muitos pedreiros costumam falar, mas sim para ajudar no 
processo de cura do concreto. 
 
Viabilidade do concreto armado 
O concreto armado é um material de construção composto, constituído de concreto e barras de 
aço nele imersas. O funcionamento conjunto dos dois materiais só é viabilizado pelas três 
propriedades abaixo: 
Aderência aço-concreto: esta talvez seja a mais importante das propriedades, uma vez que é a 
responsável pela transferência das tensões de tração não absorvidas pelo concreto para as 
barras da armadura, garantindo assim o perfeito funcionamento conjunto dos dois materiais; 
Coeficientes de dilatação térmica do aço e do concreto praticamente iguais: esta 
propriedade garante que para variações normais de temperatura, excetuada a situação extrema 
de incêndio, não haverá acréscimo de tensão capaz de comprometer a perfeita aderência aço-
concreto; 
Proteção da armadura contra a corrosão: esta proteção que está intimamente relacionada com 
a durabilidade do concreto armado acontece de duas formas distintas: a proteção física e a 
proteção química. A primeira é garantida quando se atende os requisitos de cobrimento mínimo 
preconizado pela NBR 6118 que protege de forma direta as armaduras das intempéries. A 
proteção química ocorre devido à presença da cal no processo químico da produção do concreto, 
que envolve a barra de aço dentro do concreto, criando uma camada passivadora, cujo "ph" se 
situa acima de 13, criando condições inibidoras da corrosão. Quando a frente de carbonatação, 
que acontece devido à presença de gás carbônico (CO2) com a cal, produzindo ácidos que 
abaixam o "ph" desta camada para níveis iguais ou inferiores a 11,5, criando condições 
favoráveis para o processo eletroquímico de corrosão se iniciar. A corrosão pode acontecer 
independentemente da carbonatação, na presença de cloretos (íon cloro CL-), ou sulfatos (S--) 
 
Vantagens do concreto armado 
 O concreto armado tem uma elevada resistência à compressão em comparação aos outros 
materiais de construção. 
 Devido à armação, o concreto armado também pode suportar uma boa quantidade de 
esforços de tração. 
 O custo de manutenção do concreto armado é muito baixo. 
 Uma estrutura em concreto armado pode ser moldada de diversas maneiras e formatos. 
 Exige mão de obra menos qualificada para sua execução, em comparação com estruturas 
metálicas, por exemplo. 
 Boa resistência ao fogo e ao tempo. 
 Uma estrutura de concreto armado é mais durável do que qualquer outro sistema de 
construção. 
 Boa resistência ao desgaste mecânico como choques e vibrações. 
Desvantagens do concreto armado 
 A resistência à tração do concreto armado é cerca de um décimo da sua resistência à 
compressão. 
 Por ser muitas vezes produzido in loco, a resistência final do concreto pode ser afetada 
devido a erros durante os processos de mistura e cura. 
 O concreto armado utiliza-se de formas de madeira ou metálicas, encarecendo o projeto. 
 Uma estrutura de concreto armado gera muitos resíduos e lixos de construção. 
 Para uma construção de um edifício de vários andares, a seção dos pilares para uma 
estrutura em concreto armado é maior do que a seção dos pilaresem uma estrutura 
metálica. 
 O concreto armado tem grande peso próprio (2.500 kg/m3). 
 Tempo de execução maior do que outros sistemas de construção, devido ao tempo de cura 
(pode ser reduzido com uso de aditivos). 
 A demolição de uma estrutura em concreto armado é de difícil execução, podendo ser 
inviáveis devido ao custo. 
Ensaios não destrutivos para avaliar a durabilidade do concreto 
Definição: O que é um ensaio não destrutivo? 
➔ Consiste em uma alternativa mais moderna de avaliar as características das estruturas 
metálicas e de concreto, sem a remoção de amostras. 
 Pouco ou nenhum dano é causado à estrutura. 
 Tornou-se mais comum com o avanço da tecnologia: os dados coletados ficaram mais 
precisos. 
Por que utilizar ensaios não destrutivos? 
 O procedimento de extrair testemunhos da própria estrutura nem sempre é recomendada 
dependendo da geometria dos elementos. 
 Pode danificar ou comprometer o desempenho da estrutura. 
Por isso, ensaios não destrutivos passam a ser uma alternativa mais atraente, apresentando 
diversas vantagens. 
Vantagens: 
 Sem prejuízo estrutural. 
 Podem ser realizados com a estrutura em uso. 
 Rápida obtenção de dados (―in situ‖) 
 Permite a identificação de problemas em estágio inicial da obra 
Ensaios: 
Os principais ensaios não destrutivos são: 
 Esclerometria ou ensaio de dureza superficial; 
 Ultrassom; 
 Resistividade elétrica superficial; 
 Ensaio de resistência à penetração; 
 Ensaio de permeabilidade à água; 
 Ensaio de potencial de corrosão. 
Esclerometria 
 
Método empregado para determinação do valor aproximado da resistência à compressão 
superficial do concreto endurecido e de sua uniformidade. A realização do ensaio consiste em 
uma massa martelo que, impulsionada por mola, choca-se com a área a ser ensaiada. Quanto 
maior a dureza da superfície, menor a parcela da energia que se converte em deformação 
permanente, e maior deve ser o recuo ou a reflexão da massa martelo. O equipamento utilizado 
no ensaio é chamado de esclerômetro de reflexão. 
Os métodos de ensaio desenvolvidos para medir a dureza superficial do concreto são baseados 
na realização de um entalhe na superfície ou no princípio do ricochete. O método da indentação 
consiste principalmente no impacto de uma determinada massa com uma dada energia cinética 
sobre a superfície do concreto, sendo medida a profundidade do entalhe resultante. O método 
baseado no princípio do ricochete, mais aceito e praticado mundialmente, consiste em medir o 
retorno de uma força no regime elástico após seu impacto com a superfície do concreto (Malhotra 
& Carino, 2004). 
O esclerômetro é um equipamento leve, simples de operar e barato. Com esse instrumento é 
possível avaliar a uniformidade da resistência mecânica do concreto "in loco", com danos 
praticamente nulos à superfície do material (Evangelista, 2002), mas os valores obtidos não são 
precisos já que dependem da uniformidade da superfície, da condição de umidade, da 
carbonatação superficial e da rigidez do elemento estrutural (Mehta & Monteiro, 2008), mesmo se 
corrigindo a localização do êmbolo. 
Sobre o Ensaio 
 Avalia a dureza superficial do concreto. 
 Pode ser realizada ―in loco‖. 
 Consiste no impacto de uma determinada massa com certa energia cinética na superfície 
do concreto, sendo medida o retorno da força. 
 Utiliza-se normalmente o Martelo ou Esclerômetro de Schmidt. 
Martelo de Schmidt 
 Método não destrutivo mais utilizado mundialmente para avaliar o concreto. 
 O Martelo teste bate na superfície e o próprio equipamento mede a recuperação de 
energia do impacto. Com esse dado, é possível achar a resistência à compressão (valores 
tabelados). 
 Obtém-se o índice esclerométrico (I.E.) 
 Precisa ser realizado com o martelo, bem calibrado, a 90º de uma superfície plana e lisa, 
fazendo 12 leituras em cada ponto (descartando a maior e a menor). 
 Dá apenas uma indicação da propriedade de resistência do concreto. 
 
 
Ultrassom 
O método do ultrassom é baseado no conceito de que a velocidade 
de um pulso de ondas longitudinais através de um material depende 
de suas propriedades elásticas e densidade. O instrumento consiste 
de um gerador e um transmissor para a produção e introdução de 
um pulso de onda no concreto e de um receptor para detectar a 
chegada do pulso e medir com exatidão o tempo de trânsito do 
pulso pelo concreto. No mundo todo há equipamentos portáteis 
disponíveis para a execução do ensaio de ultrassom em estruturas 
de concreto (figura 7). No Brasil, o procedimento de ensaio pelo 
método do ultrassom é estabelecido na NBR 8802:1994. 
O método do ultrassom pode ser usado para a detecção de defeitos 
no interior do concreto, bem como de alterações decorrentes da deterioração devido a um 
ambiente agressivo e a ciclos de gelo-degelo. Além disso, esse método de ensaio possibilita 
estimar a resistência à compressão do concreto tanto em corpos de prova moldados durante a 
concretagem, quanto em testemunhos e na própria estrutura (Malhotra & Carino, 2004). Porém, 
essa estimativa é influenciada por diversos fatores relacionados com a composição (dimensão, 
granulometria, tipo e teor de agregados), cura do concreto, geometria da peça ensaiada e 
presença de armadura. 
 
Figura 7 - Instrumento utilizado 
para execução do ensaio de 
ultrassom em estruturas de 
concreto (Malhotra & Carino, 
2004) 
Os ensaios de ultrassom realizados no concreto para detectar descontinuidades variam entre 20 
kHz e 150 kHz. O equipamento ultrassônico é composto de uma fonte, à qual se conectam dois 
transdutores, um transmissor e outro receptor. O transmissor emite para dentro da estrutura 
ondas acústicas com frequência ultrassônica, que são recebidas pelo receptor. 
A determinação da velocidade de propagação das ondas indica as características do concreto, 
sendo que, quanto maior for, melhor será a qualidade do material. ―Podemos também associar o 
conceito de que a velocidade de propagação é maior em um elemento mais íntegro do que 
naqueles que apresentam descontinuidades internas‖, informa Neris. 
Método do Ultrassom - NBR-8802/94 : 
 Verificação da Uniformidade e Homogeneidade do concreto através da velocidade das 
ondas longitudinais. 
 Resultados influenciados pelas propriedades elásticas (granulometria, tipo e teor de 
agregado) e pela densidade do material. 
 Possibilita estimar resistência à compressão. 
 Permite encontrar defeitos no concreto. 
 Ações de deterioração de um ambiente agressivo e ciclos gelo-degelo. 
Ensaio não destrutivo de Ultrassom: 
 Parâmetro de medição: Velocidade de onda que percorre na estrutura 
 Vantagem: Relativamente rápido 
 Custo: Moderado 
 Desvantagem: - Dificuldade de um bom acoplamento do transmissor e do receptor à 
superfície; - Necessidade de graxas ou vaselinas p/ acoplar Medição mais lenta. 
 Velocidade média de propagação depende da Natureza do Material (porosidade, relação 
a/c, entre outros) 
Aparelho de Ultrassom 
O instrumento consiste de um gerador e um transmissor (transdutor piezoelétrico) para a 
produção de um pulso de onda no concreto e de um receptor para detectar a chegada do pulso e 
medir com exatidão o tempo de trânsito da onda pelo concreto. Frequência de ondas acima de 
20kHz. 
 
Resultados encontrados: 
 Falhas internas na concretagem. 
 Profundidade de fissuras. - Porosidade. 
 Monitorar variações ao longo do tempo. 
 Aplicações mais comuns: 
 Pilares, vigas e estacas de concreto; 
 Paredes; 
 Reservatórios de água; 
 Outros. 
 
Outras Aplicações: 
O ensaio não destrutivodo Ultrassom é muito utilizado para se determinar Módulo de Elasticidade 
de determinado material: 
 Há alguns estudos no Brasil que utilizam esse método para a determinação do Módulo de 
Elasticidade para vigas de madeira, como espécies de Eucalipto e Pinos. 
 Correlação entre o módulo de elasticidade à flexão e o módulo de elasticidade dinâmico. 
Ensaio de Resistência à Penetração 
Para medir a resistência à penetração de concretos, tanto em laboratório quanto em campo, 
utiliza-se o penetrômetro Windsor. Esse equipamento emprega um dispositivo ativado à base de 
pólvora (pistola finca-pinos) para disparar um pino constituído de uma liga de elevada dureza 
contra o concreto (figura 2). O comprimento do pino que fica exposto é uma medida da resistência 
à penetração do concreto e pode ser relacionada com sua resistência à compressão (Mehta & 
Monteiro, 2008). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conhecido comercialmente como: 
 Ensaio da Agulha de Windsor. 
 Ensaio do Penetrômetro de Windsor 
 Ensaio da Pistola de Windsor. 
 Desenvolvido na década de 60 - EUA; 
Correlacionar a resistência à compressão do concreto com a profundidade de penetração do pino. 
ASTM C803 e BS 1881; 
 Adaptado pelo Engenheiro Pontes Vieira, 1978; 
 
Figura 2 - (A) Equipamento penetrômetro Windsor composto pela pistola 
(1), pino (2), modelo de sonda simples (3) e escala calibrada de 
profundidade (4); (B) Execução do ensaio de resistência à penetração em 
uma amostra de concreto (Malhotra & Carino, 2004) 
 Ensaio americano denominado Windsor Probe 
 Não existe norma Brasileira; 
Como o método de resistência à penetração é basicamente um método de medida da dureza de 
um material, não se deve esperar que ele resulte em valores absolutos ou precisos da resistência 
do concreto de uma estrutura. Porém, é utilizado para medir o desenvolvimento de resistência do 
concreto nas primeiras idades, a fim de se determinar o momento adequado para a remoção de 
fôrmas (Mehta & Monteiro, 2008). 
Vantagens e Desvantagens Vantagens: 
 Maior profundidade de análise; 
 Simplicidade e velocidade de execução; 
 Realização sobre formas de madeira; 
o Medir o desenvolvimento da resistência do concreto nas primeiras idades. 
Desvantagens 
 Mais caro, quando comparado com o ensaio de esclerometria; 
O Método 
 Utilização de uma pistola ativada a pólvora (pistola finca-pinos); 
o No Brasil pistola da marca Walsywa. 
 Disparo de um pino de alta dureza contra uma peça de concreto; 
 
 A leitura do pino exposto é realizado com um paquímetro, e é possível calcular o valor do 
pino cravado; 
 O comprimento do pino que fica exposto é uma medida de resistência à compressão 
(Mehta & Monteiro, 2008); 
 
Fatores que Afetam a Resistência à Penetração 
 Resistência do Concreto; 
o ASTM C308, BS 1881 
 Tipo de Agregado Graúdo; 
o ASTM C308, BS 1881 
 Dimensão Máxima do Agregado; 
o Evangelista 
 Tipo de Cimento; 
o Evangelista 
 Tipo de Forma; 
o ASTM C308 
 Tipo de Acabamento; 
o ASTM C30 
Ensaio de absorção e permeabilidade do concreto: 
Com este ensaio é possível medir características importantes do concreto, que são a absorção e 
a permeabilidade. A absorção é o potencial de sucção dos poros da superfície do concreto, 
enquanto que a permeabilidade mede o fluxo de um líquido através do material submetido a ação 
de um gradiente de preção. 
Para medir o potencial de absorção do concreto é realizado o ensaio de absorção superficial 
inicial, que correlaciona o fluxo de água na superfície do material pela unidade de área. 
Os ensaios de absorção envolvem a entrada de um fluido devido à 
sucção capilar nos poros do concreto, enquanto os ensaios de 
permeabilidade medem o fluxo de um líquido ou de um gás dentro 
do concreto sob a ação de um gradiente de pressão (Malhotra & 
Carino, 2004). 
Existem diversos métodos de ensaio para medir a sucção capilar, a 
resistência à penetração de água e a permeabilidade em laboratório, 
porém, para medida em campo, existem dois métodos 
básicos (figura 6): o ensaio de absorção superficial inicial (Isat) e o 
método Figg. No Isat uma coluna de pressão constante é aplicada 
sobre a superfície do concreto, sendo medida a taxa resultante de 
fluxo de água pelo material por unidade de área. O método Figg 
consiste em fazer um furo perpendicular à superfície do concreto e, 
após o preparo devido, é inserida uma agulha hipodérmica pelo 
tampão de espuma quando, então, é aplicada uma coluna d'água, 
sendo medido o volume de água absorvida em um tubo capilar 
calibrado; para determinar a permeabilidade ao ar substitui-se a 
seringa por uma bomba a vácuo e um manômetro de pressão 
(Mehta & Monteiro, 2008). 
 
Método da maturidade 
O método da maturidade é uma técnica não destrutiva para estimar 
o ganho de resistência do concreto com base no histórico da temperatura desenvolvida durante a 
cura do material. Os efeitos combinados do tempo e da temperatura sobre o ganho de resistência 
são quantificados por meio de uma função de maturidade: assume-se que amostras das mesmas 
misturas de concreto de mesma maturidade atingirão a mesma resistência, independentemente 
das combinações tempo-temperatura que levam àquela maturidade (Mehta & Monteiro, 2008). 
As principais aplicações desse método estão relacionadas com o monitoramento do 
desenvolvimento da resistência à compressão nas idades iniciais do concreto, visando à retirada 
das fôrmas e do escoramento. Suas limitações devem-se ao fato do ensaio estar relacionado com 
medições pontuais, sendo que para investigar as variações internas do concreto uma grande 
quantidade de pontos seria necessária, encarecendo o ensaio (Evangelista, 2002). 
Método da frequência de ressonância 
 
Figura 6 - (A) Configuração do 
ensaio de absorção superficial 
inicial (Isat); (B) configuração do 
método de Figg (Mehta & 
Monteiro, 2008) 
Uma propriedade dinâmica importante de qualquer sistema elástico corresponde à sua frequência 
fundamental de ressonância. Como a frequência fundamental de um material está relacionada 
principalmente com seu módulo de elasticidade dinâmico e sua densidade, é possível avaliar a 
integridade de uma estrutura a partir de correlações matemáticas entre eles (Malhotra & Carino, 
2004). 
Embora o equipamento básico e o procedimento de ensaio associados ao método de frequência 
de ressonância tenham sido normalizados em diversos países e há equipamento de ensaio 
disponível comercialmente, a utilização desse método é limitada. Diversas tentativas têm sido 
feitas para se estabelecer relações empíricas entre o módulo de elasticidade dinâmico e a 
resistência do concreto. Algumas relações obtidas parecem se manter para tipos particulares de 
concretos, mas há dúvida de que uma relação generalizada qualquer possa ser estabelecida 
entre as propriedades em questão. 
Porém, apesar das limitações, a determinação da frequência de ressonância tem sido empregada 
positivamente no estudo dos efeitos de ciclos de gelo-degelo e de condições ambientais 
agressivas em amostras de concreto, além da avaliação do dano sofrido pela ação do fogo e da 
deterioração decorrente da reação álcali-agregado. As vantagens com a utilização desse método 
se devem ao fato de que sucessivas determinações podem ser realizadas em uma mesma 
amostra, sendo capaz de identificar, com precisão, as alterações na microestrutura do concreto 
(Malhotra & Carino, 2004). 
Termografia infravermelha 
A termografia infravermelha constitui uma técnica não destrutiva de sensoriamento remoto que 
tem se mostrado como um método de ensaio eficiente, útil e econômicopara avaliação do 
concreto. É baseada no princípio fundamental de que anomalias abaixo da superfície dos 
materiais afetam o fluxo de calor através dos mesmos. Assim, com esse método, é possível 
detectar, com precisão, grandes defeitos e delaminações no interior de estruturas de concreto, 
tais como tabuleiros de pontes, pavimentos de estradas, pisos de garagens, pavimentos de 
estacionamento e muros de arrimo. Como uma técnica de ensaio, destaca-se dentre suas 
qualidades a precisão, a repetitividade, a economia e a não inconveniência ao público durante a 
execução do ensaio (Malhotra & Carino, 2004). 
Métodos de emissão acústica 
De uma maneira geral, emissões acústicas são definidas como fenômenos em que ondas 
elásticas transitórias são geradas devido à rápida liberação de energia por fontes localizadas 
dentro do material, indicando mudanças irreversíveis. No concreto, as emissões acústicas devem-
se principalmente à fissuração do concreto, à perda de aderência entre o concreto e a armadura, 
e à fratura ou descolamento das fibras em concretos reforçados com fibras. As ondas geradas se 
propagam através do material e sua chegada na superfície pode ser detectada por transdutores 
piezoelétricos (Malhotra & Carino, 2004). 
Os métodos de emissão acústica podem ser bastante úteis para a complementação de medidas 
em laboratório de outras propriedades do concreto, porém sua utilização em campo permanece 
problemática. 
Perspectivas para a utilização de método não-destrutivos na construção civil 
A prática corrente no emprego de ensaios não-destrutivos para se avaliar o desempenho 
mecânico de uma estrutura de concreto tem sido restrita ao uso do ensaio de dureza superficial e 
de velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Estas ferramentas permitem analisar a 
uniformidade da estrutura e orientam a definição dos locais para extração de testemunhos 
destinados à determinação da resistência à compressão, racionalizando o processo de avaliação. 
Este procedimento, mesmo que confiável, é lento, de custo elevado, além de causar danos nas 
estruturas. 
Nos últimos anos, verificou-se um grande avanço tecnológico na área de medições com auxílio da 
eletrônica, o que permitiu o desenvolvimento de equipamentos modernos e mais precisos para 
avaliar as propriedades dos materiais, sem danos ao mesmo. Em paralelo, a construção civil teve 
um crescimento considerável, com desenvolvimento de novos materiais e aprimoramento das 
propriedades do concreto. Porém, em função da heterogeneidade do material, as tecnologias 
mais avançadas de medida de propriedades por técnicas não-destrutivas empregadas em outros 
materiais não têm sido aplicadas com a eficiência e nem com a freqüência necessárias no campo 
do concreto. A carência de normalização nacional e internacional correspondente reflete o cenário 
tecnológico e, ao mesmo tempo, dificulta a sua aplicação na indústria da construção civil. 
Neste contexto, a equipe do Laboratório de Materiais de Construção Civil do IPT está atuando no 
âmbito do desenvolvimento de um procedimento para a caracterização de estruturas de concreto 
por meio de métodos de ensaios não-destrutivos, a fim de definir parâmetros adequados e 
confiáveis, de avaliação das estruturas. Com isso, prospecta-se contribuir para o estabelecimento 
de uma metodologia nacional necessária que seja atualizada, otimizada e, na medida do possível, 
econômica para a caracterização de estruturas de concreto. 
 
 
 
6.3 Mecanismos de envelhecimento e deterioração 
6.3.1 Generalidades 
Dentro desse enfoque devem ser considerados, ao menos, os mecanismos de envelhecimento e 
deterioração da estrutura de concreto, relacionados em 6.3.2 a 6.3.4. 
6.3.2 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto 
6.3.2.1 Lixiviação 
É o mecanismo responsável por dissolver e carrear os compostos hidratados da pasta de cimento 
por ação de águas puras, carbônicas agressivas, ácidas e outras. Para prevenir sua ocorrência, 
recomenda-se restringir a fissuração, de forma a minimizar a infiltração de água, e proteger as 
superfícies expostas com produtos específicos, como os hidrófugos. 
6.3.2.2 Expansão por sulfato 
É expansão por ação de águas e solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, 
dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado. A prevenção 
pode ser feita pelo uso de cimento resistente a sulfatos, conforme a ABNT NBR 5737. 
6.3.2.3 Reação álcali-agregado 
É a expansão por ação das reações entre os álcalis do concreto e agregados reativos. O 
projetista deve identificar no projeto o tipo de elemento estrutural e sua situação quanto à 
presença de água, bem como deve recomendar as medidas preventivas, quando necessárias, de 
acordo com a ABNT NBR 15577-1. 
6.3.3 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura 
6.3.3.1 Despassivação por carbonatação 
É a despassivação por carbonatação, ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera sobre o 
aço da armadura. As medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes 
agressivos ao interior do concreto. O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração 
minimizam este efeito, sendo recomendável um concreto de baixa porosidade. 
6.3.3.2 Despassivação por ação de cloretos 
Consiste na ruptura local da camada de passivação, causada por elevado teor de íon-cloro. As 
medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes agressivos ao interior do 
concreto.O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam este efeito, sendo 
recomendável o uso de um concreto de pequena porosidade. O uso de cimento composto com 
adição de escória ou material pozolânico é também recomendável nestes casos. 
6.3.4 Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita 
São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem térmica, 
impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação, bem como as diversas ações que autam 
sobre a estrutura. Sua prevenção requer medidas específicas, que devem ser observadas em 
projeto, de acordo com esta Norma ou Normas Brasileiras específicas. Alguns exemplos de 
medidas preventivas são dados a seguir: 
— barreiras protetoras em pilares (de viadutos pontes e outros) sujeitos a choques mecânicos; 
— período de cura após a concretagem (para estruturas correntes, ver ABNT NBR 14931); 
— juntas de dilatação em estruturas sujeitas a variações volumétricas; 
— isolamentos isotérmicos, em casos específicos, para prevenir patologias devidas a variações 
térmicas. 
6.4 Agressividade do ambiente 
6.4.1 A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam 
sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações 
volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento 
das estruturas. 
6.4.2 Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de 
acordo com o apresentado na Tabela 6.1 e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as 
condições de exposição da estrutura ou de suas partes. 
 
6.4.3 O responsável pelo projeto estrutural, de posse de dados relativos ao ambiente em que será 
construída a estrutura, pode considerar classificação mais agressiva que a estabelecida na 
Tabela 6.1. 
7 Critérios de projeto que visam a durabilidade 
7.1 Simbologia específica desta seção 
De forma a simplificar a compreensão e, portanto, a aplicação dos conceitos estabelecidos nesta 
Seção, os símbolos mais utilizados, ou que poderiam gerar dúvidas, encontram-se a seguir 
definidos. 
A simbologia apresentada nesta seção segue a mesma orientação estabelecida na Seção 4.Dessa forma, os símbolos subscritos têm o mesmo significado que os apresentados em 4.3. 
cmin – cobrimento mínimo 
cnom – cobrimento nominal (cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução) 
UR – umidade relativa do ar 
∆c – tolerância de execução para o cobrimento 
7.2 Drenagem 
7.2.1 Deve ser evitada a presença ou acumulação de água proveniente de chuva ou decorrente 
de água de limpeza e lavagem, sobre as superfícies das estruturas de concreto. 
7.2.2 As superfícies expostas horizontais, como coberturas, pátios, garagens, estacionamentos e 
outras, devem ser convenientemente drenadas, com a disposição de ralos e condutores. 
7.2.3 Todas as juntas de movimento ou de dilatação, em superfícies sujeitas à ação de água, 
devem ser convenientemente seladas, de forma a tornarem-se estanques à passagem 
(percolação) de água. 
7.2.4 Todos os topos de platibandas e paredes devem ser protegidos. Todos os beirais devem ter 
pingadeiras e os encontros em diferentes níveis devem ser protegidos por rufos. 
7.3 Formas arquitetônicas e estruturais 
7.3.1 Disposições arquitetônicas ou construtivas que possam reduzir a durabilidade da estrutura 
devem ser evitadas. 
7.3.2 Deve ser previsto em projeto o acesso para inspeção e manutenção de partes da estrutura 
com vida útil inferior ao todo, como aparelhos de apoio, caixões, insertos, impermeabilizações e 
outros. Devem ser previstas aberturas para drenagem e ventilação em elementos estruturais 
onde há possibilidade de acúmulo de água. 
7.4 Qualidade do concreto de cobrimento 
7.4.1 Atendidas as demais condições estabelecidas nesta seção, a durabilidade das estruturas é 
altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do 
cobrimento da armadura. 
7.4.2 Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe 
de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem 
atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação 
água/cimento e a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se que sejam 
adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 7.1 
 
7.4.3 Os requisitos das Tabelas 7.1 e 7.2 são válidos para concretos executados com cimento 
Portland que atenda, conforme seu tipo e classe, às especificações das ABNT NBR 5732, ABNT 
NBR 5733, ABNT NBR 5735, ABNT NBR 5736, ABNT NBR 5737, ABNT NBR 11578, ABNT NBR 
12989 ou ABNT NBR 13116, com consumos mínimos de cimento por metro cúbico de concreto 
de acordo com a ABNT NBR 12655. 
7.4.4 Não é permitido o uso de aditivos à base de cloreto em estruturas de concreto, devendo ser 
obedecidos os limites estabelecidos na ABNT NBR 12655. 
7.4.5 A proteção das armaduras ativas externas deve ser garantida pela bainha, completada por 
graute, calda de cimento Portland sem adições ou graxa especialmente formulada para esse fim. 
7.4.6 Atenção especial deve ser dedicada à proteção contra corrosão das ancoragens das 
armaduras ativas. 
7.4.7 Para o cobrimento deve ser observado o prescrito em 7.4.7.1 a 7.4.7.7. 
7.4.7.1 Para atender aos requisitos estabelecidos nesta Norma, o cobrimento mínimo da 
armadura é o menor valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado. Isto 
constitui um critério de aceitação. 
7.4.7.2 Para garantir o cobrimento mínimo (cmín), o projeto e a execução devem considerar o 
cobrimento nominal (cnom), que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução (∆c). 
Assim, as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos 
nominais, estabelecidos na Tabela 7.2, para ∆c = 10 mm. 
7.4.7.3 Nas obras correntes, o valor de∆c deve ser maior ou igual a 10 mm. 
7.4.7.4 Quando houver um controle adequado de qualidade e limites rígidos de tolerância da 
variabilidade das medidas durante a execução, pode ser adotado o valor ∆c = 5 mm, mas a 
exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto. Permite-se, então, a 
redução dos cobrimentos nominais, prescritos na Tabela 7.2, em 5mm. 
7.4.7.5 Os cobrimentos nominais e mínimos estão sempre referidos à superfície da armadura 
externa, em geral à face externa do estribo. O cobrimento nominal de uma determinada barra 
deve sempre ser: 
a) cnom ≥ φ barra; 
b) cnom ≥ φ feixe = φn = φ 𝑛 
c) cnom ≥ 0,5 φ bainha. 
7.4.7.6 A dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto não pode 
superar em 20 % a espessura nominal do cobrimento, ou seja: 
dmáx ≤ 1,2 cnom 
 
Para concretos de classe de resistência superior ao mínimo exigido, os cobrimentos definidos na 
Tabela 7.2 podem ser reduzidos em até 5mm. 
7.5 Detalhamento das armaduras 
7.5.1 As barras devem ser dispostas dentro do componente ou elemento estrutural, de modo a 
permitir e facilitar a boa qualidade das operações de lançamento e adensamento do concreto. 
7.5.2 Para garantir um bom adensamento, é necessário prever no detalhamento da disposição 
das armaduras espaço suficiente para entrada da agulha do vibrador. 
 
 
7.6 Controle da fissuração 
7.6.1 O risco e a evolução da corrosão do aço na região das fissuras de flexão transversais à 
armadura principal dependem essencialmente da qualidade e da espessura do concreto de 
cobrimento da armadura. Aberturas características limites de fissuras na superfície do concreto, 
dadas em 13.4.2, em componentes ou elementos de concreto armado, são satisfatórias para as 
exigências de durabilidade. 
7.6.2 Devido à sua maior sensibilidade à corrosão sob tensão, o controle de fissuras na superfície 
do concreto na região das armaduras ativas deve obedecer ao disposto em 13.4.2. 
7.7 Medidas especiais 
Em condições de exposição adversas, devem ser tomadas medidas especiais de proteção e 
conservação do tipo: aplicação de revestimentos hidrofugantes e pinturas impermeabilizantes 
sobre as superfícies do concreto, revestimentos de argamassas, de cerâmicas ou outros sobre a 
superfície do concreto, galvanização da armadura, proteção catódica da armadura e outros. 
7.8 Inspeção e manutenção preventiva 
7.8.1 O conjunto de projetos relativos a uma obra deve orientar-se sob uma estratégia explícita 
que facilite procedimentos de inspeção e manutenção preventiva da construção. 
7.8.2 O manual de utilização, inspeção e manutenção deve ser produzido conforme 25.3. 
8.2 Concreto 
8.2.1 Classes 
Esta Norma se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos grupos I e II, 
da ABNT NBR 8953, até a classe C90. 
A classe C20, ou superior, se aplica ao concreto com armadura passiva e a classe C25, ou 
superior, ao concreto com armadura ativa. A classe C15 pode ser usada apenas em obras 
provisórias ou concreto sem fins estruturais, conforme a ABNT NBR 8953. 
8.2.2 Massa específica 
Esta Norma se aplica aos concretos de massa específica normal, que são aqueles que, depois de 
secos em estufa, têm massa específica (ρc) compreendida entre 2 000 kg/m
3 e 2 800 kg/m3. 
Se a massa especifica real não for conhecida, para efeito de cálculo, pode-se adotar para o 
concreto simples 2400 kg/m3 e para o concreto armado 2500 kg/m3. 
Quando se conhecer a massa específica do concreto utilizado, pode-se considerar para valor da 
massa específica do concreto armado aquela do concreto simples acrescida de 100 kg/m3 a 150 
kg/m3. 
8.2.3 Coeficiente de dilatação térmica 
Para efeito de análise estrutural, o coeficiente de dilatação térmica pode ser admitido como sendo 
igual a 10-5/°C. 
8.2.4 Resistência à compressão 
As prescrições desta Norma referem-se à resistência à compressão obtida em ensaios de corpos 
de prova cilíndricos, moldados segundo a ABNT NBR 5738 e rompidoscomo estabelece a ABNT 
NBR 5739. 
Quando não for indicada a idade, as resistências referem-se à idade de 28 dias. A estimativa da 
resistência à compressão média, fcmj, correspondente a uma resistência fckj especificada, deve ser 
feita conforme indicado na ABNT NBR 12655. 
A evolução da resistência à compressão com a idade deve ser obtida por ensaios especialmente 
executados para tal. Na ausência desses resultados experimentais, pode-se adotar, em caráter 
orientativo, os valores indicados em 12.3.3. 
8.2.5 Resistência à tração 
A resistência à tração indireta fct,sp e a resistência à tração na flexãofct,f devem ser obtidas em 
ensaios realizados segundo as ABNT NBR 7222 e ABNT NBR 12142, respectivamente. 
A resistência à tração direta fct pode ser considerada igual a 0,9fct,sp ou 0,7 fct,f, ou, na falta de 
ensaios para obtenção de fct,sp e fct,f, pode ser avaliado o seu valor médio ou característico por 
meio das seguintes equações: 
fctk,inf = 0,7 fct,m 
fctk,sup = 1,3 fct,m 
— para concretos de classes até C50: 
fct,m = 0,3 fck2/3 
— para concretos de classes C55 até C90: 
fct,m = 2,12 ln (1 + 0,11 fck) 
onde 
fct,m e fck são expressos em megapascal (MPa). 
Sendo 
Fckj ≥ 7 MPa, estas expressões podem também ser usadas para idades diferentes de 28 dias. 
8.2.6 Resistência no estado multiaxial de tensões 
Estando o concreto submetido às tensões principaisσ3 ≥ σ2 ≥ σ1, deve-se ter: 
σ1 ≥ – fctk 
σ3 ≤ fck + 4 σ1 
sendo as tensões de compressão consideradas positivas e as de tração negativas, o estado 
multiaxial de tensões deve ser verificado conforme ilustrado na Figura 8.1 
 
8.2.8 Módulo de elasticidade 
O módulo de elasticidade (Eci) deve ser obtido segundo o método de ensaio estabelecido na 
ABNT NBR 8522, sendo considerado nesta Norma o módulo de deformação tangente inicial, 
obtido aos 28 dias de idade. 
Quando não forem realizados ensaios, pode-se estimar o valor do módulo de elasticidade inicial 
usando as expressões a seguir: 
 
 
A deformação elástica do concreto depende da composição do traço do concreto, especialmente 
da natureza dos agregados. 
Na avaliação do comportamento de um elemento estrutural ou seção transversal, pode ser dotado 
módulo de elasticidade único, à tração e à compressão, igual ao módulo de deformação secante 
Ecs. 
No cálculo das perdas de protensão, pode ser utilizado em projeto o módulo de elasticidade inicial 
Eci. 
O módulo de elasticidade em uma idade menor que 28 dias pode ser avaliado pelas expressões 
a seguir: 
 
8.2.9 Coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade transversal 
Para tensões de compressão menores que 0,5fc e tensões de tração menores que fct, o 
coeficiente de Poisson ν pode ser tomado como igual a 0,2 e o módulo de elasticidade transversal 
Gc igual a Ecs/2,4. 
8.2.10 Diagramas tensão-deformação 
8.2.10.1 Compressão 
Para tensões de compressão menores que 0,5fc, pode-se admitir uma relação linear entre 
tensões e deformações, adotando-se para módulo de elasticidade o valor secante dado pela 
expressão constante em 8.2.8. 
Para análises no estado-limite último, podem ser empregados o diagrama tensão-deformação 
idealizado mostrado na Figura 8.2 ou as simplificações propostas na Seção 17. 
 
 
 
8.2.11 Fluência e retração 
Em casos onde não é necessária grande precisão, os valores finais do coeficiente de fluência ϕ 
(t∞,t0) e da deformação específica de retração εcs(t∞,t0) do concreto, submetidos a tensões 
menores que 0,5fc quando do primeiro carregamento, podem ser obtidos, por interpolação linear, 
a partir da Tabela 8.2. 
A Tabela 8.2 fornece o valor do coeficiente de fluência ϕ(t∞,t0) e da deformação específica de 
retração εcs (t∞,t0) em função da umidade média ambiente e da espessura fictícia A2c /u, onde Ac 
é a área da seção transversal eu é o perímetro da seção em contato com a atmosfera. Os valores 
desta Tabela são relativos a temperaturas do concreto entre 10 °C e 20 °C, podendo-se, 
entretanto, admiti-los como válidos para temperaturas entre 0 °C e 40 °C. Esses valores são 
válidos para concretos plásticos e de cimento Portland comum. 
Deformações específicas devidas à fluência e à retração mais precisas podem ser calculadas 
segundo indicação do Anexo A. 
 
8.3 Aço de armadura passiva 
8.3.1 Categoria 
Nos projetos de estruturas de concreto armado deve ser utilizado aço classificado pela ABNT 
NBR 7480, com o valor característico da resistência de escoamento nas categorias CA-25, CA-50 
e CA-60. Os diâmetros e seções transversais nominais devem ser os estabelecidos na ABNT 
NBR 7480. 
8.3.2 Tipo de superfície aderente 
Os fios e barras podem ser lisos, entalhados ou providos de saliências ou mossas. A 
configuração e a geometria das saliências ou mossas devem satisfazer também o que é 
especificado nesta Norma, nas Seções 9 e 23. 
Para os efeitos desta Norma, a capacidade aderente entre o aço e o concreto está relacionada ao 
coeficiente η1, cujo valor está estabelecido na Tabela 8.3. 
 
8.3.3 Massa específica 
Pode-se adotar para a massa específica do aço de armadura passiva o valor de 7 850 kg/m3. 
8.3.4 Coeficiente de dilatação térmica 
O valor de 10-5/°C pode ser considerado para o coeficiente de dilatação térmica do aço, para 
intervalos de temperatura entre -20 °C e 150 °C. 
8.3.5 Módulo de elasticidade 
Na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante, o módulo de elasticidade do aço pode 
ser admitido igual a 210 GPa. 
 
Este diagrama é válido para intervalos de temperatura entre -20 °C e 150 °C e pode ser aplicado 
para tração e compressão. 
8.3.7 Características de dutilidade 
Os aços CA-25 e CA-50, que atendam aos valores mínimos de fst/fy e εuk indicados na ABNT NBR 
7480, podem ser considerados de alta dutilidade. Os aços CA-60 que obedeçam também às 
especificações desta Norma podem ser considerados de dutilidade normal. 
Em ensaios de dobramento a 180°, realizados de acordo com a ABNT NBR 6153 e utilizando os 
diâmetros de pinos indicados na ABNT NBR 7480, não pode ocorrer ruptura ou fissuração. 
8.3.8 Resistência à fadiga 
Ver 23.5.5. 
8.3.9 Soldabilidade 
Para que um aço seja considerado soldável, sua composição deve obedecer aos limites 
estabelecidos na ABNT NBR 8965. 
A emenda de aço soldada deve ser ensaiada à tração segundo a ABNT NBR 8548. A força de 
ruptura mínima, medida na barra soldada, deve satisfazer o especificado na ABNT NBR 7480, e o 
alongamento sob carga deve ser tal que não comprometa a dutilidade da armadura. O 
alongamento total plástico medido na barra soldada deve atender a um mínimo de 2%. 
8.4 Aço de armadura ativa 
8.4.1 Classificação 
Os valores de resistência característica à tração, diâmetro e área dos fios e das cordoalhas, bem 
como a classificação quanto à relaxação, a serem adotados em projeto, são os nominais 
indicados na ABNT NBR 7482 e na ABNT NBR 7483, respectivamente. 
8.4.2 Massa específica 
Pode-se adotar para a massa específica do aço de armadura ativa o valor 7 850 kg/m3. 
8.4.3 Coeficiente de dilatação térmica 
O valor de 10-5/°C pode ser considerado para coeficiente de dilatação térmica do aço, para 
intervalos de temperatura entre -20°C e 100°C. 
 
8.4.4 Módulo de elasticidade 
O valor do módulo de elasticidade deve ser obtido em ensaios ou fornecido pelo fabricante. Na 
falta de dados específicos, pode-se considerar o valor de 200 GPa para fios e cordoalhas. 
8.4.5 Diagrama tensão-deformação, resistência ao escoamento e à tração 
O diagrama tensão-deformação deve ser fornecido pelo fabricante ou obtido através de ensaios 
realizados segundo a ABNT NBR 6349. 
 
8.4.6 Características de dutilidade 
Os fios e cordoalhascujo valor de εuk for maior que o mínimo indicado nas ABNT NBR 7482 e 
ABNT NBR 7483, respectivamente, podem ser considerados como tendo dutilidade normal. 
O número mínimo de dobramentos alternados dos fios de protensão, obtidos em ensaios segundo 
a ABNT NBR 6004, deve atender ao que é indicado na ABNT NBR 7482. 
8.4.7 Resistência à fadiga 
Ver 23.5.5. 
8.4.8 Relaxação 
A relaxação de fios e cordoalhas, após 1 000 h a 20 °C (Ψ1000) e para tensões variando de 0,5fptk 
a 0,8 fptk, obtida nos ensaios descritos na ABNT NBR 7484, não pode ultrapassar os valores 
dados nas ABNT NBR 7482 e ABNT NBR 7483, respectivamente. 
Para efeito de projeto, os valores de Ψ1000 da Tabela 8.4 podem ser adotados. 
 
13.2 Dimensões-limites 
13.2.1 Introdução 
A prescrição de valores-limites mínimos para as dimensões de elementos estruturais de concreto 
tem como objetivo evitar um desempenho inaceitável para os elementos estruturais e propiciar 
condições de execução adequadas. 
13.2.2 Vigas e vigas-parede 
A seção transversal das vigas não pode apresentar largura menor que 12 cm e a das vigas-
parede, menor que 15 cm. Estes limites podem ser reduzidos, respeitando-se um mínimo 
absoluto de 10 cm em casos excepcionais, sendo obrigatoriamente respeitadas as seguintes 
condições: 
a) alojamento das armaduras e suas interferências com as armaduras de outros elementos 
estruturais, respeitando os espaçamentos e cobrimentos estabelecidos nesta Norma; 
b) lançamento e vibração do concreto de acordo com a ABNT NBR 14931. 
 
13.2.3 Pilares e pilares-parede 
A seção transversal de pilares e pilares-parede maciços, qualquer que seja a sua forma, não 
pode apresentar dimensão menor que 19 cm. 
Em casos especiais, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 14 cm, desde que 
se multipliquem os esforços solicitantes de cálculo a serem considerados no dimensionamento 
por um coeficiente adicional γn, de acordo com o indicado na Tabela 13.1 e na Seção 11. Em 
qualquer caso, não se permite pilar com seção transversal de área inferior a 360 cm2. 
 
 
 
Para o projeto das lajes nervuradas, devem ser obedecidas as seguintes condições: 
a) para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras menor ou igual a 65 cm, pode ser 
dispensada a verificação da flexão da mesa, e para a verificação do cisalhamento da região das 
nervuras, permite-se a consideração dos critérios de laje; 
b) para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras entre 65 cm e 110 cm, exige-se a 
verificação da flexão da mesa, e as nervuras devem ser verificadas ao cisalhamento como vigas; 
permite-se essa verificação como lajes se o espaçamento entre eixos de nervuras for até 90 cm e 
a largura média das nervuras for maior que 12 cm; 
c) para lajes nervuradas com espaçamento entre eixos de nervuras maior que110 cm, a mesa 
deve ser projetada como laje maciça, apoiada na grelha de vigas, respeitando-se os seus limites 
mínimos de espessura. 
13.2.4.3 Lajes pré-moldadas Aplica-se a ABNT NBR 9062. No caso uso de lajes alveolares 
protendidas, deve ser obedecido o que estabelece a ABNT NBR 14861. 
13.2.5 Furos e aberturas 
Quando forem previstos furos e aberturas em elementos estruturais, seu efeito na resistência e na 
deformação deve ser verificado e não podem ser ultrapassados os limites previstos nesta Norma, 
obedecido o disposto em 21.3. 
De maneira geral os furos têm dimensões pequenas em relação ao elemento estrutural enquanto 
as aberturas não. Um conjunto de furos muito próximos deve ser tratado como uma abertura. 
13.2.5.1 Furos que atravessam vigas na direção de sua largura 
Em qualquer caso, a distância mínima de um furo à face mais próxima da viga deve ser no 
mínimo igual a 5 cm e duas vezes o cobrimento previsto para essa face. A seção remanescente 
nessa região, tendo sido descontada a área ocupada pelo furo, deve ser capaz de resistir aos 
esforços previstos no cálculo, além de permitir uma boa concretagem. 
Devem ser respeitadas, simultaneamente, para dispensa da verificação, as seguintes condições: 
a) furos em zona de tração e a uma distância da face do apoio de no mínimo 2h, onde h é a altura 
da viga; 
b) dimensão do furo de no máximo 12 cm e h/3; 
c) distância entre faces de furos, em um mesmo tramo, de no mínimo 2h; 
d) cobrimentos suficientes e não seccionamento das armaduras (ver Seção 7). 
13.2.5.2 Aberturas que atravessam lajes na direção de sua espessura 
Em lajes lisas ou lajes-cogumelo, a verificação de resistência e deformação previstas em 13.2.5 
deve sempre ser realizada. 
 
13.2.6 Canalizações embutidas 
Consideram-se canalizações embutidas as que resultem em aberturas segundo o eixo 
longitudinal de um elemento linear, contidas em um elemento de superfície ou imersas no interior 
de um elemento de volume. 
Os elementos estruturais não podem conter canalizações embutidas nos seguintes casos: 
a) canalizações sem isolamento adequado, quando destinadas à passagem de fluidos com 
temperatura que se afaste em mais de 15 °C da temperatura ambiente, a menos que seja 
realizada uma verificação específica do efeito da temperatura; 
b) canalizações destinadas a suportar pressões internas maiores que 0,3 MPa; 
c) canalizações embutidas em pilares de concreto, quer imersas no material ou em espaços 
vazios internos ao elemento estrutural, sem a existência de aberturas para drenagem. 
13.4 Controle da fissuração e proteção das armaduras 
13.4.1 Introdução 
A fissuração em elementos estruturais de concreto armado é inevitável, devido à grande 
variabilidade e à baixa resistência do concreto à tração; mesmo sob as ações de serviço 
(utilização), valores críticos de tensões de tração são atingidos. Visando obter bom desempenho 
relacionado à proteção das armaduras quanto à corrosão e à aceitabilidade sensorial dos 
usuários, busca-se controlar a abertura dessas fissuras. 
Nas estruturas com armaduras ativas (concreto protendido), existe também, com menor 
probabilidade, a possibilidade de aparecimento de fissuras. Nesse caso as fissuras podem ser 
mais nocivas, pois existe a possibilidade de corrosão sob tensão das armaduras. 
De maneira geral, a presença de fissuras com aberturas que respeitem os limites dados em 
13.4.2, em estruturas bem projetadas, construídas e submetidas às cargas previstas na 
normalização, não implicam em perda de durabilidade ou perda de segurança quanto aos 
estados-limites últimos. 
As fissuras podem ainda ocorrer por outras causas, como retração plástica térmica ou devido a 
reações químicas internas do concreto nas primeiras idades, devendo ser evitadas ou limitadas 
por cuidados tecnológicos, especialmente na definição do traço e na cura do concreto. 
13.4.2 Limites para fissuração e proteção das armaduras quanto à durabilidade 
A abertura máxima característica wk das fissuras, desde que não exceda valores da ordem de 0,2 
mm a 0,4 mm, (conforme Tabela 13.4) sob ação das combinações frequentes, não tem 
importância significativa na corrosão das armaduras passivas. 
Como para as armaduras ativas existe a possibilidade de corrosão sob tensão, esses limites 
devem ser mais restritos e função direta da agressividade do ambiente, dada pela classe de 
agressividade ambiental (ver Seção 6). 
Na Tabela 13.4 são dados valores-limites da abertura característica wk das fissuras, assim como 
outras providências, visando garantir proteção adequada das armaduras quanto à corrosão. 
Entretanto, devido ao estágio atual dos conhecimentos e da alta variabilidade das grandezas 
envolvidas, esses limites devem ser vistos apenas como critérios para um projeto adequado de 
estruturas. 
Embora as estimativas de abertura de fissuras feitas em 17.3.3.2 devam respeitar esses limites,não se deve esperar que as aberturas de fissuras reais correspondam estritamente aos valores 
estimados, isto é, fissuras reais podem eventualmente ultrapassar esses limites. 
 
13.4.3 Controle da fissuração quanto à aceitabilidade sensorial e à utilização 
No caso das fissuras afetarem a funcionalidade da estrutura, como, por exemplo, no caso da 
estanqueidade de reservatórios, devem ser adotados limites menores para as aberturas das 
fissuras. Para controles mais efetivos da fissuração nessas estruturas, é conveniente a utilização 
da protensão. 
Por controle de fissuração quanto à aceitabilidade sensorial, entende-se a situação em que as 
fissuras passam a causar desconforto psicológico aos usuários, embora não representem perda 
de segurança da estrutura. Limites mais severos de aberturas de fissuras podem ser 
estabelecidos com o contratante. 
14.2.2 Premissas necessárias à análise estrutural 
A análise estrutural deve ser feita a partir de um modelo estrutural adequado ao objetivo da 
análise. Em um projeto pode ser necessário mais de um modelo para realizar as verificações 
previstas nesta Norma. 
O modelo estrutural pode ser idealizado como a composição de elementos estruturais básicos, 
conforme definido em 14.4, formando sistemas estruturais resistentes que permitam representar 
de maneira clara todos os caminhos percorridos pelas ações até os apoios da estrutura. 
No caso de modelos baseados no método dos elementos finitos, diferenças finitas ou analogia de 
grelha, entre outros, a discretização da estrutura deve ser suficiente para não trazer erros 
significativos para a análise. 
O modelo deve representar a geometria dos elementos estruturais, os carregamentos atuantes, 
as condições de contorno, as características e respostas dos materiais, sempre em função do 
objetivo específico da análise. A resposta dos materiais pode ser representada por um dos tipos 
de análise estrutural apresentados em 14.5.1 a 14.5.5. 
Em casos mais complexos, a interação solo-estrutura deve ser contemplada pelo modelo. No 
caso de estruturas protendidas, a análise estrutural deve considerar a migração da protensão 
para elementos adjacentes. Para minimizar tal efeito, pode-se diminuir a rigidez desses 
elementos ou usar procedimentos construtivos, de modo a garantir a deslocabilidade adequada à 
realização efetiva da protensão. 
Análises locais complementares devem ser efetuadas nos casos em que a hipótese da seção 
plana não se aplica (ver Seções 21 e 22). 
Análises locais complementares também devem ser efetuadas quando a não linearidade 
introduzida pela fissuração for importante, como, por exemplo, na avaliação das flechas. 
14.2.3 Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime linear 
Os resultados obtidos na análise estrutural, particularmente com modelos bi e tridimensionais em 
elementos finitos, podem ser aplicados em projeto somente em duas situações: 
a) para a visualização do caminhamento das cargas via, por exemplo, trajetória de tensões 
principais, separando trechos comprimidos de tracionados, de modo a facilitar a criação de 
modelos de bielas e tirantes, conforme definido em 21.2; 
b) para a determinação de esforços solicitantes em elementos estruturais, em geral por 
integração de campos de tensões. O dimensionamento desses elementos deve ser feito para 
esses esforços solicitantes pela teoria de concreto estrutural, conforme definido pelos critérios 
gerais desta Norma, especificamente das Seções 16, 17 e 19, bem como os requisitos de 
detalhamento das Seções 9, 18 e 20. 
 
O dimensionamento das armaduras não pode ser realizado apenas a partir dos esforços ou das 
tensões resultantes desta análise, por exemplo de tração, numa certa região do modelo.As 
armaduras devem sempre respeitar as quantidades necessárias, mínimas e máximas exigidas 
por esta Norma segundo a teoria de concreto estrutural, bem como os critérios de detalhamento 
prescritos por ela. 
14.2.4 Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime não linear 
Os resultados obtidos na análise estrutural considerando meios contínuos que representem 
adequadamente a reologia do concreto e sua interação com a armadura, simulando as não 
linearidades do concreto (diagrama tensão-deformação e fissuração) e da armadura (diagrama 
tensão-deformação), podem ser usados para avaliar o desempenho da estrutura em serviço ou 
mesmo na ruptura. 
O dimensionamento das armaduras não pode ser realizado apenas a partir dos esforços ou das 
tensões resultantes desta análise, por exemplo de tração, numa certa região do modelo.As 
armaduras devem sempre respeitar as quantidades necessárias, mínimas e máximas exigidas 
por esta Norma segundo a teoria de concreto estrutural, bem como os critérios de detalhamento 
prescritos por ela. 
14.3 Hipóteses básicas 
14.3.1 Condições de equilíbrio 
As condições de equilíbrio devem ser necessariamente respeitadas. As equações de equilíbrio 
podem ser estabelecidas com base na geometria indeformada da estrutura (teoria de 1ª ordem), 
exceto nos casos em que os deslocamentos alterem de maneira significativa os esforços internos 
(teoria de 2ª ordem, ver Seção 15) 
14.3.2 Condições de compatibilidade 
Quando as condições de compatibilidade não forem verificadas no estado-limite considerado, 
devem ser adotadas medidas que garantam dutilidade adequada da estrutura no estado-limite 
último, resguardado um desempenho adequado nos estados-limites de serviço. 
14.3.3 Carregamento monotônico 
Admite-se carregamento monotônico até o estado limite considerado, nas estruturas usuais, 
desde que a resposta a ciclos de carga e descarga, em serviço, não solicite o concreto a tensões 
de compressão acima de 0,5 fck. 
14.4 Elementos estruturais 
Os elementos estruturais básicos são classificados e definidos de acordo com a sua forma 
geométrica e a sua função estrutural, conforme 14.4.1 e 14.4.2. 
14.4.1 Elementos lineares 
São aqueles em que o comprimento longitudinal supera em pelo menos três vezes a maior 
dimensão da seção transversal, sendo também denominados barras. De acordo com a sua 
função estrutural, recebem as designações definidas em 14.4.1.1 a 14.4.1.4. 
14.4.1.1 Vigas 
Elementos lineares em que a flexão é preponderante. 
14.4.1.2 Pilares 
Elementos lineares de eixo reto, usualmente dispostos na vertical, em que as forças normais de 
compressão são preponderantes. 
14.4.1.3 Tirantes 
Elementos lineares de eixo reto em que as forças normais de tração são preponderantes. 
14.4.1.4 Arcos 
Elementos lineares curvos em que as forças normais de compressão são preponderantes, agindo 
ou não simultaneamente com esforços solicitantes de flexão, cujas ações estão contidas em seu 
plano. 
14.4.2 Elementos de superfície 
Elementos em que uma dimensão, usualmente chamada de espessura, é relativamente pequena 
em face das demais, podendo receber as designações apresentadas em 14.4.2.1 a 14.4.2.4. 
14.4.2.1 Placas 
Elementos de superfície plana, sujeitos principalmente a ações normais a seu plano. As placas de 
concreto são usualmente denominadas lajes. Placas com espessura maior que 1/3 do vão devem 
ser estudadas como placas espessas. 
14.4.2.2 Chapas 
Elementos de superfície plana, sujeitos principalmente a ações contidas em seu plano. As chapas 
de concreto em que o vão for menor que três vezes a maior dimensão da seção transversal são 
usualmente denominadas vigas-parede. 
14.4.2.3 Cascas 
Elementos de superfície não plana. 
14.4.2.4 Pilares-parede 
Elementos de superfície plana ou casca cilíndrica, usualmente dispostos na vertical e submetidos 
preponderantemente à compressão. Podem ser compostos por uma ou mais superfíciesassociadas.Para que se tenha um pilar-parede, em alguma dessas superfícies a menor dimensão 
deve ser menor que 1/5 da maior, ambas consideradas na seção transversal do elemento 
estrutural.