ARGAMASSAS E CONCRETOS ADIÇÕES

Transcrição

1 ARGAMASSAS E CONCRETOS ADIÇÕES

2 Adições Minerais

3 CONCEITUAÇÃO Definição: São materiais adicionados ao concreto (com teores superiores a 5%) que tem a função de substituir o cimento ou se somar a ele devido a suas propriedades.

4 CONCEITUAÇÃO Definição:

5 CONCEITUAÇÃO

6 POZOLANAS Os materiais pozolânicos são os mais utilizados como adições minerais. São definidas como Material Silicoso ou Sílico- Aluminoso que em si mesmo possui pouca ou nenhuma propriedade cimentante mas, numa forma finamente dividida e na presença de umidade, reage quimicamente com o Hidróxido de Cálcio a temperaturas ambientes para formar compostos com propriedades cimentantes.

7 POZOLANAS

8 POZOLANAS

9 POZOLANAS Classificação das pozolanas: Classe N Classe C Classe E

10 POZOLANAS

11 POZOLANAS

12 POZOLANAS As pozolanas exercem influência nas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido, sendo: Concreto Fresco 1. Plasticidade e coesão: Maior relação volume de sólidos / volume de água ; Melhor trabalhabilidade; Facilidade de bombeamento e acabamento do concreto.

13 POZOLANAS Concreto Fresco 2. Exsudação e segregação: Maior volume de finos e menor consumo de água para uma dada trabalhabilidade; Menor quantidade de canais de exsudação.

14 POZOLANAS

15 POZOLANAS Concreto Fresco 3. Consumo de água: Efeito dispersor das partículas pequenas (forças eletrostáticas); Superpozolanas (extrema finura): Consumo de água Uso de aditivos superplastificantes. 4. Calor de hidratação: Clínquer: estágio de energia elevado Reação pozolânica: menor calor de hidratação do que nas reações de hidratação do cimento. Risco de fissuração térmica diminuído.

16 POZOLANAS Concreto Endurecido 1. Resistência Mecânica: Formação de composto mecanicamente resistente; Refinamento dos poros e dos cristais na pasta; Maior resistência da matriz na zona de transição; 2. Durabilidade: Redução na porosidade e permeabilidade do concreto; Menor possibilidade de entrada de agentes nocivos.

17 POZOLANAS Concreto Endurecido 3. Resistência a sulfatos: Refinamento dos poros; Redução da quantidade de Ca(OH) 2 disponível para combinar com sulfatos e gerar compostos expansivos. 4. Reação álcali-agregado: Menor absorção de água; Redução do total de álcalis do aglomerante (substituição de parte do cimento); Consumo de parte dos álcalis pela reação pozolânica.

18 SÍLICA ATIVA A sílica ativa é uma das pozolanas mais utilizada em concreto de alto desempenho em todo mundo. Sua contribuição, para o concreto, consiste na alta reatividade nas primeiras idades, induzindo a um aumento nas resistências mecânicas iniciais e finais.

19 SÍLICA ATIVA Microsilica (SiO 2 ) é um sub-produto da fabricação do silício metálico e das ligas de ferrosilício em fornos elétricos a temperaturas de 2000 o C.

20 SÍLICA ATIVA Em contato com o Hidróxido de Cálcio liberado pela hidratação do cimento, resulta na formação de um Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H). Sua ação pozolânica e microfiller provoca a redução do tamanho dos poros (Sanchez, 1997).

21 SÍLICA ATIVA A adição de altos teores de sílica ativa é desvantajosa no que se refere à carbonatação. O consumo de Hidróxido de Cálcio na reação pozolânica é bastante elevado. Esse alto consumo de CH diminui a quantidade de produtos carbonatáveis e redução do ph da água dos poros, aumentando as taxas de carbonatação (Isaia, 1995).

22 SÍLICA ATIVA Efeito químico. Quando se adiciona a Microsílica na mistura do concreto ela reage com o C-H formando mais C-S-H, aumentando a resistência mecânica do concreto. Como o C-S-H também é mais resistente aos agentes agressivos que o C-H, a resistência química do concreto também fica aumentada.

23 SÍLICA ATIVA Efeito físico. Como a Microsílica é 100 a 150 vezes mais fina que o cimento, ela preenche os vazios criados pela a água livre na mistura cimento + água. A impermeabilidade aumenta muito porque a Microsílica reduz o número e o tamanho dos poros capilares. Por isso as estruturas de concreto armado com microsílica são mais duráveis.

24 SÍLICA ATIVA

25 CINZAS VOLANTES São um sub-produto da combustão do carvão mineral, de forma esférica e de grande finura. Traz vantagens significativas no concreto fresco, melhorando a trabalhabilidade e a coesão, diminuindo a exsudação e a segregação, facilitando a operação de transporte, lançamento e o acabamento, pois ocorre o retardamento do tempo de pega, também produz baixo calor de hidratação.

26 CINZAS VOLANTES Quanto a resistência à compressão, os resultados dependem do teor e qualidade da cinza volante, mas costumam apresentar resistências iniciais iguais ou inferiores a concretos contendo apenas cimento, ao passo que nas idades superiores aos 28 dias apresentam resistências iguais ou superiores (Sperb, 2003).

27 CINZAS VOLANTES Principais efeitos: Retardamento do tempo de pega; Baixo calor de hidratação; Trabalhabilidade e coesão; Redução da porosidade.

28 CINZAS VOLANTES Resumindo, as vantagens da adição de cinza volante aos concretos se traduz na redução da permeabilidade e, conseqüentemente, aumento da durabilidade (Winck, 2002).

29 CINZAS VOLANTES

30 ESCÓRIA DE ALTO FORNO A Escória de Alto Forno é obtida na fabricação de Ferro Gusa. É composta pelos mesmos óxidos que compõem o cimento, porém em proporções diferentes, ou seja: Cal, Sílica, Alumina.

31 ESCÓRIA DE ALTO FORNO

32 ESCÓRIA DE ALTO FORNO A Escória de Alto Forno contém pouco Cálcio, CaO, e, por isso, é pouco reativa e precisa ser misturada ao clinquer do cimento Portland, para reagir com o Ca(OH) 2 que é formado pela dissolucão, na água, do CaO do cimento Portland. Formam-se os mesmos C-S-H e C-H, que se formam na hidratação do clinquer do cimento Portland.

33 ESCÓRIA DE ALTO FORNO Escória de Alto Forno, quando é Resfriada Lentamente, é Cristalina. Não é reativa quando em contato com a água, e, por isso, não é usada como aglomerante junto com o cimento. Essa escória é usada como agregado inerte em pavimentação de estradas.

34 ESCÓRIA DE ALTO FORNO Escória de Alto Forno, quando é Resfriada Rápidamente, é Amorfa. Não é Cristalina e sim Vítrea, e não apresenta picos no espectro de Raio X. É reativa quando em contato com a água, e, por isso, é usada como aglomerante junto com o cimento.

35 ESCÓRIA DE ALTO FORNO Principais efeitos no concreto: Melhor trabalhabilidade (dispersão das partículas); Refinamento dos poros; Maiores resistências (microestrutura mais densa); Pode aumentar o tempo de pega.

36 CINZA DE CASCA DE ARROZ A cinza de casca de arroz tem comportamento similar ou até melhor que a sílica ativa. Por isso, alguns pesquisadores a consideram como uma superpozolana, quando obtida por meio de queima controlada.

37 CINZA DE CASCA DE ARROZ Estudos realizados por Isaia et al. (2000), indicam: - Acréscimos na resistência à compressão; - Ao empregar uma relação a/ag 0,65, o concreto com 50% de CCA apresentou resistência à compressão inferior ao de referência; - Em análise do teor de hidróxido de cálcio remanescente, para o teor de substituição de 50%, detectou-se o consumo quase total do mesmo (98%), ou seja, apresenta grande atividade pozolânica.

38 METACAULIM É obtido a partir da calcinação de argilas cauliníticas, de natureza pozolânica e de alta reatividade.

39 METACAULIM Principais efeitos no concreto: Melhor trabalhabilidade (dispersão das partículas); Aumento da coesão; Refinamento dos poros; Maiores resistências (microestrutura mais densa).

40 METACAULIM

41 FILER CALCÁRIO É um material finamente moído, com aproximadamente a mesma finura do cimento Portland que, devido às suas propriedades físicas, tem um efeito benéfico sobre as propriedades do concreto.

42 FILER CALCÁRIO Difere das demais adições por ser praticamente inerte quimicamente, isto é, reage pouco com a água e com os compostos do cimento hidratado, ou seja, não possui atividade pozolânica, produzindo apenas efeitos físicos de tamponamento dos poros e complemento de granulometria.

43 FILER CALCÁRIO Principais efeitos no concreto: Trabalhabilidade; Densidade; Permeabilidade; Exsudação.

44 PÓ DE QUARTZO O tamanho médio das partículas de pó de quartzo utilizado, segundo Vanderlei (2004, p. 47) é 10 micrometros, portanto das mesma classe granular do cimento.

45 PÓ DE QUARTZO O pó de quartzo tem as funções de melhorar o empacotamento dos grãos do concreto e reagir durante o tratamento térmico possibilitando o acontecimento de reações pozolânicas complementares.

46 PÓ DE QUARTZO Peneiras ASTM E-11 Abertur a (mm) % Retido % Retido Acumulado 100 0,150 0,00 0, ,106 0,06 0, ,075 0,45 0, ,045 7,00 7,51 < 325 < 0,045 92,49 100,00 Fonte: Vanderlei, 2004.

47 PÓ DE QUARTZO Elemento Resultado Unidade Umidade 0, 020 % Perda ao Fogo 0, 130 % Teor de SiO2 > 99, 000 % Teor de Fe2O3 < 0, 050 % Teor de Al2O3 < 0, 300 % Teor de TiO2 < 0, 035 % Fonte: Mineração Jundu