ARGAMASSAS E CONCRETOS ADITIVOS

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Baltazar Camelo de Figueiredo
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1 ARGAMASSAS E CONCRETOS ADITIVOS

2 CONCEITUAÇÃO Definição: São materiais adicionados ao concreto (que não sejam comento, água ou agregados) em quantidades inferiores a 5% da massa de cimento.

3 CONCEITUAÇÃO Definição: Função dos Aditivos Modificar ou melhorar a trabalhabilidade, a pega e o endurecimento, resistência às ações físicas, químicas ou mecânicas, etc. Obter regularidade na fabricação do concreto Ampliar o campo de aplicação do concreto Diminuir custos

4 CONCEITUAÇÃO Definição: AÇÃO FÍSICA QUÍMICA FÍSICO-QUÍMICA CLASSIFICAÇÃO REDUTORES DE ÁGUA EXPANSORES EFEITO INCORPORADORES DE AR ETC...

5 CONCEITUAÇÃO Principais Tipos: Redutores de água. Incorporadores de ar. Retardadores de pega. Aceleradores de pega.

6 REDUTORES DE ÁGUA Definição: São produtos cuja função principal é produzir concretos com uma dada trabalhabilidade com menor relação água/cimento que outro concreto sem o aditivo. Caso seja mantida a relação água/cimento, haverá um aumento no abatimento.

7 REDUTORES DE ÁGUA Definição:

8 REDUTORES DE ÁGUA Definição: O uso destes aditivos pode produzir os seguintes efeitos: 1 Manter a trabalhabilidade, reduzindo a relação água/cimento com consequente aumento da resistência. 2 Aumentar a trabalhabilidade, sem reduzir a quantidade de água e mantendo a mesma resistência. 3 Reduzir a quantidade de cimento mantendo a trabalhabilidade e resistência.

9 REDUTORES DE ÁGUA Definição: Resistência > A Trabalhabilidade = B + cimento + cimento + água Resistência = A Trabalhabilidade >= B Referência Resistência = A Trabalhabilidade = B + aditivo - água Resistência >= A Trabalhabilidade = B Resistência = A - cimento - água Trabalhabilidade = B + aditivo + aditivo Resistência = A Trabalhabilidade >= B

10 REDUTORES DE ÁGUA Definição: Alguns destes aditivos possuem mais de uma função: 1 Redutores de água e aceleradores de pega. 2 Redutores de água e retardadores de pega. 3 Redutores de água com incorporadores de ar.

11 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: Os Plastificantes são elaborados a partir de lignosulfonatos, ácidos hidro-carboxílicos ou polímeros hidroxilados. Melhoram a deformabilidade sob a influência de compactação, eliminando os flóculos formados pelas forças de atração de Van der Waals.

12 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: São produtos tensoativos que possuem uma extremidade hidrófoba e outra hidrófila. A parte hidrófila faz com que os grãos finos se afastem, pois as cargas são iguais, produzindo dispersão.

13 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: Considera-se que os aditivos redutores de água operam por adsorção sobre os produtos de hidratação do C 3 A e C 3 S formando uma película de aditivo na interface água/cimento.

14 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: Atuam nas seguintes propriedades: - maior resistência mecânica; - maior impermeabilidade e durabilidade; - minimização da retração, fissuramento e exsudação; - fácil adensamento e bombeamento.

15 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: Aditivos em dosagens normais Média da redução de água (%) (a/c = 0,3 a 0,5) Lignosulfonato de sódio 10 Gluconato de sódio 16 Naftaleno sulfonado de sódio Polímero formaldeído Abatimento desejado (mm) 26 Redução na relação água/cimento (%)

16 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes: Método de colocação (0,225% lignosulfonato de cálcio) Relação água/cimento Abatimento (mm) Redução de água (%) Sem adição 0, Inicial (junto com a água) 0, ,8 Após 2 min de mistura 0, ,8 Após 2 min de mistura 0, ,6

17 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes:

18 REDUTORES DE ÁGUA Plastificantes:

19 REDUTORES DE ÁGUA Superplastificantes: São uma categoria especial de agentes redutores de água formulado a partir de materiais que permitem maiores reduções de água sem os efeitos colaterais de incorporação de ar ou retardo da pega.

20 REDUTORES DE ÁGUA Superplastificantes: Os Superplastificantes podem ser de dois tipos: - Tipo I produzidos a partir de naftalenos sulfonados, melamina formaldeídeos e resinas sintéticas; - Tipo II produzidos a partir de policarboxilatos.

21 REDUTORES DE ÁGUA Superplastificantes: Possuem as mesmas características dos plastificantes, porém de modo extremamente realçado. É possível produzir concretos auto-adensáveis. O aumento da resistência pode chegar a 40%.

22 REDUTORES DE ÁGUA Superplastificantes: Os superplastificantes diminuem a tensão de cisalhamento e a viscosidade plástica das pastas. Em altas dosagens, o sistema se aproxima de um fluido Newtoniano.

23 REDUTORES DE ÁGUA Superplastificantes: O tempo de atuação depende de diversos fatores, tais como tipo de superplastificante, cimento, finos, dosagem e forma de uso. Nos cimentos ricos em C 3 A a perda do slump é mais rápida.

24 Spread (cm) REDUTORES DE ÁGUA CP-II F A 3% CP-II F B 1% CP-IV A 3% CP-IV B 2% CP-V A 2,5% CP-V B 1% Time (min)

25 INCORPORADORES DE AR Definição: Os aditivos incorporadores de ar são materiais orgânicos, adicionados na água de amassamento do concreto, que promovem a entrada de uma quantidade controlada de ar, na forma de microbolhas, uniformemente dispersas na massa de concreto.

26 INCORPORADORES DE AR Definição: Produzem micro bolhas de ar, de 100 a 300mm, estáveis e elasticamente deformáveis. Estas bolhas possuem uma curva granulométrica contínua, permitem maior coesão entre os agregados e o cimento, evitam a segregação e a exsudação.

27 INCORPORADORES DE AR Tipos: A literatura descreve diversos tipos de surfactantes para compor as formulações dos aditivos incorporadores de ar. Os mais utilizados são: - Resinas de madeiras neutralizadas; - Ácidos gordurosos; - Alquil-aril sulfonato; - Alquil sulfonato; - Etoxilatos fenólicos.

28 INCORPORADORES DE AR Função: Fluidifica e plastifica o concreto devido à formação de bolhas de ar que se repelem por possuírem a mesma carga elétrica. Pode ser utilizado em concretos com baixo consumo de cimento. Tem a função principal de suprir a deficiência de finos.

29 INCORPORADORES DE AR Função: Os incorporadores de ar podem reduzir a relação água/cimento, que pode compensar a diminuição da resistência devido a maior quantidade de ar. É necessário controlar a quantidade de ar incorporado porque o excesso pode levar quedas de resistência expressivas.

30 INCORPORADORES DE AR Função: O volume de ar incorporado é influenciado por: - Quantidade de finos no traço acima de 300kg/m 3 a incorporação de ar é restrita por haver pouco espaço livre para a geração de bolhas. - proporção de água na mistura quanto mais seca for a mistura menor será a incorporação de ar.

31 RETARDADORES DE PEGA Definição: São produtos que retardam a osmose da água nos grãos de cimento, agindo por defloculação e adsorção. Têm a função de retardar a hidratação inicial dos grãos de cimento, em particular dos aluminatos, permitindo maior tempo de manuseio do concreto.

32 RETARDADORES DE PEGA Definição: Podem ser constituídos de carbohidratos (monossacarídeos, polissacarídeos, ácidos hidrocarboxílicos) e produtos inorgânicos (sais de chumbo, fosfoatos, boratos).

33 RETARDADORES DE PEGA Uso: Desenvolvem maior calor total de hidratação, porém dissipado de forma lenta, gradual e menos intensa. Exige melhor cura para evitar a secagem da mistura ainda não endurecida. O efeito da retardação cresce geometricamente com o aumento da dosagem.

34 RETARDADORES DE PEGA Uso: Superdosagens (1%) podem levar a uma retardação de pega de até alguns dias. O CP III e o CP IV necessitam menor proporção de aditivo para produzir o mesmo efeito no CP I, CP II e CP V, por possuirem menor quantidade de C 3 A.

35 ACELERADORES DE PEGA Definição: São produtos que aceleram os tempos de pega (início e fim) e o desenvolvimento de altas resistências à compressão nas idades iniciais. As matérias-primas mais utilizadas são o silicato, o carbonato e o aluminato de cálcio.

36 ACELERADORES DE PEGA Uso: Quanto maior for o consumo de cimento, maior será a eficiência do aditivo. Os cimentos CP II e CP V apresentam melhor desempenho quando utilizado aditivos à base de cloreto de cálcio, porém exigem cura cuidadosa porque desenvolvem grande calor de hidratação. Lembrando que é proibido o uso de aditivos à base de cloretos em estruturas de concreto armado ou protendido.

37 IMPERMEABILIZANTES Definição: São utilizados para evitar os danos causados pela penetração de águas de chuva, umidade do solo, infiltração e água sob pressão.

38 IMPERMEABILIZANTES Tipos: Existem três tipos: 1) Sais orgânicos que reagem com a cal livre do cimento formando sais de cálcio insolúveis. 2) Materiais hidrófugos que já se apresentam em sua forma final, não ocorrendo reações químicas. 3) Géis orgânicos ou inorgânicos à base de emulsão que aglutinam-se na presença de água reduzindo o tamanho dos poros capilares.

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Histórico Aditivos para argamassas e concretos Romanos e incas: albumina (sangue e clara de ovos); álcalis (cal); Brasil: óleo de baleia; gesso cru e cloreto de cálcio; Alemanha e França: graxa de cal.