Aditivos para Concreto

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1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil Aditivos para Concreto Referência desta aula Mehta & Monteiro (1994), Capítulo 8 NBR 11768:1992 Aditivos para concreto de cimento portland 1 Conceito Todo produto que adicionado em pequena proporção em argamassas ou concretos, no momento da mistura, com a finalidade de modificar, no sentido favorável, as propriedades desse conglomerado, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. 2 1

2 Tipos de Aditivos Impermeabilizante (hidrofugante); Expansor; Acelerador de pega; Retardador de pega; Incorporador de ar; Retentor de água; Redutores de água: Plastificantes Superplastificantes 3 Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes) Mecanismo principal de ação: Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado; São hidrófugos. Substâncias mais comuns: Ácido estereático; Ácido caprílico; Ácido oleico; Emulsão de cera; Ácido cáprico; Estereato de cálcio; Estereato de alumínio; Resina hidrocarbonada. 4 2

3 Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes) Mecanismo de ação: 5 Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes) Mecanismo de ação: 6 3

4 Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes) Mecanismo de ação: 7 Aditivos Aceleradores de Pega Mecanismo de atuação: Promover (acelerar) a dissolução dos cátions e ânions do cimento, especialmente daqueles com menor velocidade de dissolução inicial. Ex.: íons silicatos. Reações iniciais do cimento: Dissolução precipitação. Usos recomendados: Desforma rápida (pré-moldados); Clima frio; Obras submersas. 8 4

5 Aditivos Aceleradores de Pega Substâncias mais comuns: Grupo 1 (teores de 0,5 a 2,0%) mais utilizados: Cloreto de cálcio (CaCl 2 ) Cloreto de sódio (NaCl) Grupo 2 (teores de 0,01 a 0,05%) Trietanolamina Grupo 3 (teores de 1,0 a 3,0%) Formiato de cálcio Nitrato de cálcio Fluoreto de cálcio Tiossulfato de potássio 9 Aditivos Aceleradores de Pega Mecanismo principal de ação: Grupo 1 Agem favorecendo e alterando os produtos da hidratação do C 3 A, C 4 AF e C 3 S. Grupo 2 Acelera a hidratação do C 3 A. Grupo 3 Atuam preponderantemente sobre a hidratação do C 3 A e do C 3 S. 10 5

6 Aditivos Aceleradores de Pega Particularidades: Grupo 1 Aumenta as resistências iniciais; Reduz a segregação e exsudação; Favorece a corrosão das armaduras; Aumenta a retração; Aumenta o risco de eflorescências; Reduz as resistências finais. Grupo 2 Retarda a hidratação do C 3 S em teores acima de 0,06%. Grupo 3 Aumentam as resistências iniciais; Diminuem as resistências finais; Aumentam o risco de eflorescências. 11 Aditivos Retardadores de Pega Usos recomendados: Calda de cimento para injeção de bainhas de cabos de protensão; Concretagem de grandes peças (manutenção da trabalhabilidade); Transporte de concreto por longo período; Temperaturas elevadas. Atuação: Retardar a dissolução dos cátions e ânions do cimento, especialmente aqueles com alta velocidade de dissolução inicial. 12 6

7 Aditivos Retardadores de Pega Substâncias mais comuns: Carbohidratos (açucares); Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicos; Fosfatos; Sais de chumbo e de zinco. Mecanismos principais de ação: Adsorção dos compostos orgânicos sobre os grãos de cimento impedindo a hidratação; Formação de precipitatos salinos insolúveis sobre os grãos de cimento. 13 Aditivos Tensoativos Incorporadores de Ar; Redutores de Água 14 7

8 Aditivos Tensoativos Moléculas orgânicas de cadeias longas com uma extremidade hidrófila e outra hidrófoba; Atuam na interface: Ar Água (Incorporadores de ar) Cimento Água (Redutores de Água) 15 Aditivos Tensoativos 16 8

9 Aditivos Tensoativos 17 Aditivos Incorporadores de Ar Mecanismo principal de ação: Propicia a formação de micro bolhas de ar homogeneamente distribuídas (φ 100 a 500 µm); Hidrofugam o cimento. Substâncias mais comuns: Resina vinsol (aniômico); Ácido abiético; Ácido oleico; Ácido cáprico; Alquil-sulfonatos; Alquil-fenóis etoxilados (não iônico); Sais de alquil-amônio. 18 9

10 Aditivos Incorporadores de Ar Características: Confere resistência ao ciclo gelo-degelo; Aumento da trabalhabilidade; Aumento da coesão; Pode retardar o tempo de pega do cimento; Diminuição da exsudação; Diminuição da resistência mecânica; Diminuição da massa específica. 19 Aditivos Incorporadores de Ar 20 10

11 Plastificantes Superplastificantes Atuam: Redução da relação a/c (para mesma trabalhabilidade) Aumento da trabalhabilidade (para mesma relação a/c) 21 Grupos: Plastificante (1ª geração) Redução a/c entre 5 e 10% Ex.: Ácidos lignosulfonados Ácidos carboxílicos hidroxilados Superplastificante (2ª geração) Redução a/c entre 20 e 25% Ex.: Sais de sulfonados de melamina Condensados de naftaleno-formaldeido Superplastificante (3ª geração) Redução a/c entre 30 e 40% Ex.: Policarboxilatos 22 11

12 Plastificantes Mecanismo de ação: Cadeia polar + Grupo polar aniônico; Diminui a tensão superficial da água; Aderem às partículas de cimento, tornando-o hidrófilo. 23 Mecanismo de ação: 24 12

13 Mecanismo de ação: 25 Plastificantes Composição: Ácidos lignosulfonatos; Ácidos carboxílicos hidroxilados; Compostos polihidroxilados; Sais e modificações destes compostos. Efeitos Colaterais: Lignosulfonatos Incorporam ar; Diminuem a resistência. Retardo de pega Dosagem elevada

14 Função do Plastificante: Aumentar da fluidez para: a/c constante Resistência constante. Diminuir o consumo de cimento para: a/c constante; Resistência constante; Fluidez constante. Aumentar a resistência ou diminuir a água: 27 Aplicação dos Plastificantes: 28 14

15 Superplastificantes: Mecanismo de ação: Cadeias longas; Massa molecular elevada; Provoca grande dispersão de partículas: Maior área de reação química; Elevada resistência inicial; Grande fluidez: Até 25cm de abatimento; Sem segregação; Sem exudação. Teores em relação a massa de cimento: Até 3% 29 Problemas - Superplastificantes: Compatibilidade com o cimento; Perda de eficiência: Maior que dos plastificantes; Causa: Composição do aditivo; Temperatura; Finura do cimento; Teor de aditivo. Composição básica: Naftaleno sulfonado Melanina formaldeído. Preço elevado

16 Usos recomendados: Concretos auto adensáveis; Concretos de alto desempenho. Estado físico mais comum Líquido Teores mais comuns: 0,5 a 3,0% Compatibilidade cimento-aditivo 31 16