Argamassas e Concretos: Composição e Propriedades

Argamassas e Concretos: Composição e Propriedades Essenciais para Estudantes de Construção Civil

Este artigo aprofunda a composição e propriedades das argamassas e concretos, materiais fundamentais na construção civil. Entender seus componentes, classificações e aplicações é crucial para qualquer estudante ou profissional do setor. Desde sua definição básica até os detalhes de sua dosagem e os fatores que influenciam sua resistência e trabalhabilidade, exploraremos tudo o que você precisa saber.

Generalidades: O que são Argamassas e Concretos?

Para começar, é vital distinguir entre argamassa e concreto, já que, embora ambos sejam misturas de aglomerantes, agregados e água, suas composições e funções variam:

• Argamassa: É a mistura de um ou mais aglomerantes, um agregado inerte fino (areia) e água. Suas funções principais são estruturais (como revestimentos para regularizar superfícies) e complementares (para o assentamento ou aderência de tijolos, mosaicos, pisos/ladrilhos).
• Concreto: Define-se como uma mistura de um ou mais aglomerantes, um agregado inerte fino (areia), um agregado inerte graúdo (como brita ou seixo rolado) e água. Uma vez misturado, pode cumprir funções estruturais (pilares, vigas), de preenchimento (contrapisos) e como isolante térmico (concreto celular ou com argila expandida).

Em ambas as definições, o "aglomerante" é a substância que, mediante reações químicas, une e dá coesão aos agregados.

Aglomerantes Essenciais: Cal, Cimento e Gesso

Os aglomerantes são o coração de qualquer argamassa ou concreto, e se classificam principalmente em:

• Cal Aérea: Produto da decomposição de rochas calcárias a mais de 900°C, produzindo óxido de cálcio (cal virgem). Ao hidratar (extinção/hidratação), obtém-se uma pasta mole que, misturada com água e areia, forma argamassa de cal, ideal para revestimentos externos.
• Cal Hidráulica: Uma variante da cal aérea com um percentual de argila superior a 5% na rocha calcária. Possui propriedades hidráulicas, o que significa que pode pegar e endurecer tanto ao ar quanto sob a água. Mantém propriedades da cal aérea, mas com maior resistência mecânica.
• Cimento: O aglomerante mais importante na construção. Obtém-se por cozimento a 1550°C de uma mistura de calcário e argila (com 22% a 40% de argila). Apresenta-se como um pó fino que, ao misturar-se com água, pega e endurece.
• Gesso: Resulta da desidratação total ou parcial da gipsita ou pedra-pomes. É moído, calcinado entre 400° e 500°C, resfriado e reduzido a pó. Ao misturar-se com água, pega e endurece com extraordinária rapidez. Embora às vezes seja chamado de "argamassa de gesso", não contém agregado fino.

Classificação de Aglomerantes por Pegada e Propriedades

Os aglomerantes são classificados por sua necessidade de ar para pegar:

• Aglomerantes Hidráulicos: Pegam com ou sem ar, inclusive sob a água. Incluem cimento, cimento de alvenaria e cal hidráulica. São usados em alvenaria e têm maior resistência mecânica, mas menor aderência.
• Aglomerantes Aéreos: Requerem ar para pegar. São a cal aérea (virgem ou hidratada) e o gesso. São empregados em acabamentos superficiais (rebocos finos), possuem menor resistência mecânica, mas maior capacidade aderente.

É importante considerar que os cimentos são mais resistentes no estado endurecido, mas menos trabalháveis no estado fresco devido à sua pouca retenção de água. As cales e o gesso, em contrapartida, têm maior retenção de água, o que os torna mais trabalháveis, mas com menor resistência mecânica uma vez endurecidos.

Quanto à resistência mecânica (da menor para a maior): cal aérea, gesso, cal hidráulica, cimento de alvenaria e cimento normal. Em relação à aderência (da maior para a menor): cal aérea, gesso, cal hidráulica e, finalmente, os cimentos (tanto de alvenaria quanto Portland comum).

Argamassas: Tipos, Designação e Dosagem

As argamassas são classificadas segundo seu aglomerante principal:

• Argamassa de Cal (MA ou MH): Fabricadas com cal (aérea ou hidráulica), areia e água. Destacam-se por sua plasticidade, cor e maleabilidade mais do que por sua dureza a curto prazo.
• Argamassa de Cimento (MC): Obtida de cimento, areia e água. As argamassas "pobres" com pouco cimento são difíceis de trabalhar, enquanto as de alta proporção de cimento podem fissurar por retração. A dosagem adequada é chave. A trabalhabilidade pode ser melhorada com aditivos plastificantes ou a adição de cal.
• Argamassa Autonivelante: Uma argamassa muito líquida desenvolvida desde os anos 70. Composta por cimento, areia fina e aditivos específicos que lhe conferem maior fluidez para um acabamento liso e nivelado. Os aditivos comuns são superplastificantes, redutores de retração, incorporadores de ar e modificadores de viscosidade. Esses aditivos reduzem ligeiramente sua resistência e prolongam o tempo de secagem (mais de 24 horas).

Dosagem de Argamassas

A dosagem de uma argamassa é definida por sua designação (siglas) e as proporções de seus componentes, que podem ser medidas por volume, peso ou de forma mista. A dosagem por volumes aparentes é a mais comum.

Exemplos de Dosagem por Volume:

• MAR 1:1/2:3 (Argamassa Aérea Reforçada): 1 volume de cal aérea (aglomerante principal), 1/2 volume de cimento (aglomerante secundário), 3 volumes de areia (agregado inerte fino).
• MCA 1:1/4:3 (Argamassa de Cimento Atenuada): 1 volume de cimento (aglomerante principal), 1/4 volume de cal aérea (aglomerante secundário), 3 volumes de areia (agregado inerte fino). A cal melhora a plasticidade.
• MAMR 1:1/4:2:1 (Argamassa Aérea Mista Reforçada): 1 volume de cal aérea (aglomerante principal), 1/4 volume de cimento (aglomerante secundário), 2 volumes de areia (agregado inerte fino), 1 volume de pó de tijolo (agregado inerte fino). É mista pela adição de pó de tijolo e reforçada pelo cimento.

A dosagem básica ótima é 1:3 (aglomerante:agregados), e não é aconselhável ultrapassar a relação 1:4 para assegurar a durabilidade.

Concretos: Variedades e Processo de Fabricação

O concreto, assim como as argamassas, é classificado e fabricado com propriedades específicas para cada uso.

Concretos Pétreos e Pobres

Caracterizam-se pela presença de agregados graúdos para ganhar volume, como entulho de tijolo, seixo rolado e brita.

• Para preenchimentos e contrapisos, usam-se concretos de cal (preferencialmente hidráulica) e entulhos, que requerem pouca nobreza de material.
• Para estruturas resistentes, são essenciais os concretos de cimento e material pétreo. Sua resistência aumenta com a quantidade de cimento, que varia entre 250 e 450 kg por metro cúbico.

Concretos Leves (Não Estruturais)

São obtidos substituindo parcial ou totalmente os agregados pétreos (areia, seixo rolado, brita) por materiais mais leves. Isso reduz seu peso e melhora suas propriedades termoacústicas. Materiais comuns para aligerar incluem poliestireno expandido (isopor) em pérolas e argila expandida.

Fabricação do Concreto

A fabricação pode ser manual ou mecânica. A mistura manual é quase obsoleta e se reserva para obras muito pequenas. As betoneiras são as máquinas preferidas por sua eficiência e perfeição.

Processo com Betoneiras:

1. Introduzir parte do agregado graúdo e parte da água.
2. Fazer girar a betoneira.
3. Verter todo o cimento, o restante da água e toda a areia, fazendo girar a máquina.
4. Finalmente, adicionar o restante do agregado graúdo.
5. A betoneira deve girar entre 1 e 3 minutos para assegurar uma mistura homogênea.

É muito comum o uso de concreto usinado, transportado à obra em caminhões betoneira (ou mixer) com capacidades de 7 a 11 m³.

Dosagem de Concretos

Assim como as argamassas, os concretos são definidos por sua designação e dosagem, sendo a medição por volumes aparentes a mais usada.

Exemplos de Dosagem por Volume:

• C.H.R.P. 1:1/4:4:8 (Concreto Hidráulico Reforçado Pobre): 1 volume de cal hidráulica (aglomerante principal), 1/2 volume de cimento (aglomerante secundário), 4 volumes de areia (agregado inerte fino), 8 volumes de entulho de tijolo (agregado inerte graúdo).
• CC 1:3:3 (Concreto de Cimento): 1 volume de cimento (aglomerante), 3 volumes de areia (agregado inerte fino), 3 volumes de brita (agregado inerte graúdo). O seixo rolado é uma alternativa para evitar pontas afiadas.
• Concreto Leve – CC 1:8: 1 volume de cimento (aglomerante), 8 volumes de poliestireno expandido em pérolas (agregado inerte graúdo).

A Água em Argamassas e Concretos: Um Fator Crítico

A água é um componente essencial que não só inicia a reação química de pega, mas também confere trabalhabilidade à mistura.

Água em Argamassas

A quantidade de água deve ser superior à estritamente necessária para a reação química (20% do peso dos aglomerantes) para garantir a trabalhabilidade. No entanto, um excesso de água evapora, deixando poros que reduzem a resistência, impermeabilidade e aumentam a porosidade.

Como regra elementar, a quantidade de água oscila em torno de 15% da soma dos volumes aparentes dos materiais da argamassa. Por exemplo, para um MAR 1:1/2:3 (soma de volumes 4.5 m³), seriam usados aproximadamente 0.675 m³ (675 litros) de água.

Água em Concretos

Devido aos seus usos estruturais, a quantidade de água no concreto deve ser muito mais controlada. A regra geral é a relação água-cimento (A/C).

• Concreto Denso (A/C = 0.65): Menos de 65% do peso do cimento. Aproximadamente 6-8% do peso dos integrantes do concreto. Ideal para bases e fundações.
• Concreto Plástico (A/C = 0.70): Menos de 70% do peso do cimento. Aproximadamente 8-11% do peso dos integrantes do concreto. Usado em formas comuns, lajes, vigas.
• Concreto Fluido (A/C = 0.70): Menos de 75% do peso do cimento. Aproximadamente 11-14% do peso dos integrantes do concreto. Adequado para armaduras de aço muito densas e fechadas.

Melhorando Argamassas e Concretos: Aditivos e Cimento de Alvenaria

A indústria da construção oferece diversos produtos para melhorar as propriedades de argamassas e concretos ou adicionar novas características. Esses "produtos de adição" podem acelerar ou retardar a pega, melhorar a impermeabilidade, etc. São comercializados em pó, líquidos ou pastas e são adicionados durante a mistura.

Cimento de Alvenaria

É uma pré-mistura que contém os aglomerantes principal e secundário (cimento e cal), facilitando o preparo na obra. Requer apenas a adição de areia e água. Oferece dosagens exatas de aglomerantes (ao ser produzido em fábrica) e contém aditivos especiais que conferem maior plasticidade e trabalhabilidade prolongada. A dosagem habitual é 1:5 (uma parte de pré-mistura por cinco de areia, mais água). Marcas conhecidas incluem Plasticor, Hidralit e Calcemit.

Perguntas Frequentes sobre Argamassas e Concretos

Qual a diferença chave entre argamassa e concreto?

A diferença principal radica na presença de agregado graúdo. A argamassa leva apenas areia (agregado fino), enquanto o concreto incorpora areia e um agregado graúdo como brita ou seixo rolado. Isso lhes confere funções estruturais e propriedades distintas.

O que significa a