Instituto Federal da Bahia Curso Técnico Integrado em Edificações Professora Moema Castro, MSc. M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L I ADITIVOS E ADIÇÕES F e i r a d e S a n t a n a, 2 0 1 8 / 2.
Bibliografia recomendada Capitulo 8 NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto; tradução: Ruy Alberto Cremmonini. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
ÁGUA ADITIVOS ACELERADORES RETARDORES PLASTIFICANTES SUPERPLASTIFICANTES ADIÇÕES E FÍLERS POLÍMEROS IMPERMEABILIZANTES Sumário
Aditivos X Adições
ADITIVOS ACELERADORES DE PEGA São aditivos que aceleram o endurecimento do concreto, ou; São aditivos que aceleram o desenvolvimento da resistência inicial do concreto. ADITIVOS ACELERADORES DE PEGA
ADITIVOS ACELERADORES DE PEGA Cloreto de cálcio (CaCl 2 ) mais comum Acelera o desenvolvimento da resistência inicial do concreto. O CaCl 2 age como um catalisador da hidratação do C 3 S e C 2 S ou, alternativamente, a redução da alcalinidade da solução promove a hidratação dos silicatos. Exemplo de aplicação: Baixas temperaturas; Fundações; Pré-moldados; Pavimentações; Canalizações, etc. Quanto maior a velocidade normal de endurecimento do cimento, maior é o efeito do acelerador. O CaCl 2 geralmente acelera a pega, e uma superdosagem pode causar pega imediata. O CaCl 2 reduz a resistência do cimento ao ataque por sulfatos e aumenta o risco da reação álcali-agregado. Um teor de cloreto de cálcio de 1 a 2% é, em geral, suficiente.
ADITIVOS RETARDADORES DE PEGA São aditivos que retardam a pega do concreto. ADITIVOS RETARDADORES DE PEGA
ADITIVOS RETARDADORES DE PEGA São úteis em concretagens em climas quentes, onde o tempo normal de pega é diminuído pela alta temperatura, e na prevenção da formação de juntas frias em camadas sucessivas. A ação do retardo é obtida pela adição de açúcar, derivados de carboidratos, sais solúveis de zinco, boratos solúveis e outros. Exemplo de aplicação: Tempo de transporte; Concretagem em climas quentes; Prevenção da formação de juntas frias. Cerca de 0,05% de açúcar em relação à massa de cimento irá atrasar o tempo de pega por cerca de 4 horas. O uso de aditivos retardadores diminui a resistência inicial, mas posteriormente a taxa de desenvolvimento da resistência é maior, de modo que a resistência final não é muito diferente.
ADITIVOS REDUTORES DE ÁUGA Para obter uma resistência mais elevada pela redução da relação a/c para a mesma trabalhabilidade de uma mistura sem aditivo; Para obter a mesma trabalhabilidade pela redução de cimento, bem como para reduzir o calor de hidratação em concreto massa; Para aumentar a trabalhabilidade de modo a facilitar o lançamento em locais inacessíveis. ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA (PLASTIFICANTES)
ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA Redução da quantidade de água de amassamento entre 5 e 15%. À base de ácido hidroxicarboxílico podem aumentar a exudação. À base de ácido lignosulfônico melhoram a coesão por promoverem a incorporação de ar. Exemplo de aplicação: Tempo de transporte; Concretagem em climas quentes; Prevenção da formação de juntas frias. A capacidade dispersante resulta em uma maior área superficial de cimento exposta à hidratação, ocasionando um aumento da resistência na idades iniciais. Os teores representam somente a fração de 1% da massa de cimento.
ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO Utilizados para produzir concreto fluido para lançamento em locais inacessíveis; Para produção de concreto de alta resistência, de trabalhabilidade normal, mas com relação A/C muito baixa. ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO (SUPERPLASTIFICANTES)
ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO O uso de aditivo superplastificante pode resultar em redução de água na faixa de 25 a 35%. São à base de condesados de formaldeídosulfonato de melamina ou de naftaleno. O superplastificante faz com o cimento se disperse pela ação do ácido sulfônico adsorvido à superfície das partículas de cimento, tornando-as carregadas negativamente e, portanto, mutuamente repelentes. A melhora na trabalhabilidade é de curta duração (30 e 90 minutos). Portanto, deve ser adicionado à mistura imediatamente antes do lançamento. Resistências altas, com 100MPa aos 28 dias, são obtidas com relação a/c de 0,28.
ADIÇÕES E FÍLERS ADIÇÕES E FÍLERS
ADIÇÕES E FÍLERS O uso de pozolanas e escória de altoforno podem ser considerados como adições com propriedades cimentícias, já que reagem principalmente como o hidróxido de cálcio liberado pela hidratação dos silicatos do cimento. Os fílers podem ser materiais de origem natural ou materiais inorgânicos processados, com propriedades uniformes, em especial a finura. Materiais inertes obviamente não contribuem para a resistência do concreto e são, geralmente, utilizados como auxiliares à trabalhabilidade para grautes e argamassas de alvenaria.
EMULSÕES POLIMÉRICAS As emulsões poliméricas (látex) melhoram a aderência do concreto fresco com o concerto endurecido, e são especialmente úteis para obras de reparos. Embora caros, melhoram a resistência à tração e à flexão, bem como a durabilidade e propriedades de aderência. EMULSÕES POLIMÉRICAS
ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES O objetivo é evitar a penetração de água (sucção capilar) nos poros da pasta de cimento hidratada. Seu efeito é tornar o concreto hidrófobo, ou seja, a água é repelida devido ao aumento do ângulo de contato entre as paredes dos capilares e ela. ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES
Classificação - Aditivos TIPOS Redutores de água / plastificantes Redutores de água de alto desempenho / superplastificantes Aditivos incorporadores de ar DESCRIÇÃO/CARACTERÍSTICAS Sem afetar a consistência, permitem uma redução no conteúdo de água, ou sem afetar o conteúdo de água aumentam o abatimento/fluidez ou produzem ambos os efeitos simultaneamente. Sem afetar a consistência, permitem alta redução no conteúdo de água, ou sem afetar o conteúdo de água aumentam consideravelmente o abatimento/fluidez ou produzem ambos os efeitos simultaneamente. Permitem a incorporação controlada de microbolhas de ar, uniformemente distribuídas, que é incorporada durante a mistura e que permanece na matriz após o endurecimento. A incorporação de ar resulta em um concreto com maior resistência a ciclos de gelo/degelo, reduzindo a pressão interna no concreto congelado.
Classificação - Aditivos TIPOS Aditivos retardadores Aditivos aceleradores Aditivos retentores de água Aditivos impermeabilizantes Aditivos retardo /retentores de água / plastificantes Redutores de água de alto desempenho / superplastificantes e retardadores (aceleração) DESCRIÇÃO/CARACTERÍSTICAS Estendem o tempo do começo da pega do concreto. Reduzem o tempo do começo da pega do concreto. Reduzem a perda de água do concreto através do controle da exudação. Reduz a absorção capilar do concreto endurecido. Produzem efeitos combinados de redução de água / plastificantes (função primária) e de retardo (função secundária). Produzem efeitos combinados de alta redução de água/superplastificantes (função primária) e de retardo (função secundária) ou aceleração (função secundária).
Classificação - Adições
Aula de Laboratório Ensaio da Pasta de Consistência Normal
Pasta de consistência normal Norma técnica ABNT NBR NM 43:2003 Objetivo Determinar, para qualquer tipo de cimento, a quantidade de água necessária para obter uma pasta com consistência padrão. Aplicação Para a determinação dos tempos de início e fim de pega; Para o ensaio de expansabilidade de Le Chatelier.
Pasta de consistência normal Metodologia A consistência é determinada pelo aparelho de Vicat, que mede a profundidade de penetração de uma sonda de 10 mm de diâmetro (sonda de Tetmajer) sob a ação do peso próprio. A pasta de consistência normal é estabelecida quando a profundidade de penetração atinge um determinado valor. A quantidade de água necessária expressa como uma porcentagem da massa de cimento seco situa-se entre 26 e 33%.
Pasta de consistência normal Aparelhagem Balança com capacidade mínima de 1000g e resolução de 0,1g; Misturador mecânico; Espátula; Molde troncocônico e placa de vidro; Aparelho de Vicat com sonda de Tetmajer acoplada. Cronômetro
Pasta de consistência normal Procedimento de ensaio Introduzir a água no recipiente do misturador, medida com precisão de 0,5 g; Adicionar lentamente a quantidade de cimento e aguardar 30 s; Ligar o misturador em velocidade baixa durante 30 s; Parar a mistura e raspar as paredes da cuba, fazendo com que toda a pasta aderida a elas fique no fundo; realizar essa operação em 15 s; Ligar o misturador na velocidade alta durante 1 min. ARGAMASSADEIRA COM PÁ E CUBA
Pasta de consistência normal Procedimento de ensaio Introduzir uma quantidade da pasta no molde troncocônico colocado sobre uma placa de vidro com auxílio da espátula, regularizando e alisando a superfície; No aparelho de Vicat, colocar a sonda de Tetmajer em contato com a superfície da pasta e, após 45 segundos do final de amassamento da pasta, soltar a haste da sonda; Após 30 segundos, efetuar a leitura da distância, em milímetros, da extremidade da sonda ao fundo da forma - índice de consistência; A consistência da pasta é considerada normal quando o índice de consistência for igual a 6mm ± 1mm. VICAT P/ENSAIO DE CIMENTO NBR11581/ NM43
Pasta de consistência normal RESULTADO A água da pasta de consistência normal é expressa em percentagem de massa relativa ao cimento, arredondada ao décimo mais próximo. EXEMPLO Massa de cimento = 500 g Massa de água: a ser determinada por tentativas Consistência normal: pasta em que a sonda de Tetmajer fica a 6mm ± 1mm da placa de vidro da base.
Problemas 1. Quais são os principais tipos de aditivos? 2. Qual a diferença entre uma adição e um aditivo? 3. O que você faria se um caminhão-betoneira tivesse problemas, mas a betoneira continuasse em operação? 4. Quais são os usos dos plastificantes? 5. Explique os mecanismos de ação dos retardadores. 6. O que se entende por um retardador? 7. O que se entende por um acelerador?
Problemas 8. Quais as vantagens do uso do cloreto de cálcio no concreto de cimento Portland? 9. Quais são as desvantagens do uso do cloreto de cálcio no concreto de cimento Portland armado e simples? 10. Descreva o mecanismo de ação dos plastificantes. 11. Dê exemplos de adições minerais. 12. O que se entende por filer?