Pontifícia Universidade Católica de Goiás Engenharia Civil Aditivos para argamassas e concretos Materiais de Construção II Professora: Mayara Moraes
Introdução Mehta: Quarto componente do concreto ; Estados Unidos, Japão e Alemanha: Cerca de 80% de concreto aditivado. Os aditivos aprimoram certas características positivas do concreto, mas não transformam um concreto mal dosado em um bom concreto.
Romanos e incas: Sangue Clara de ovos Cal Histórico Brasil: Óleo de baleia (Plastificante) Gesso cru (Regulador do tempo de pega) Cloreto de cálcio (Acelerador) Açúcar (Retardador) Alemanha e França: Graxa de cal (Plastificante e Hidrofugante)
Classificação - NBR 11768/92 Tipo P: Aditivo plastificante Tipo R: Aditivo retardador de pega Tipo A: Aditivo acelerador de pega Tipo PR: Aditivo plastificante retardador Tipo PA: Aditivo plastificante acelerador Tipo IAR: Aditivo incorporador de ar Tipo SP: Aditivo superplastificante Tipo SPR: Aditivo superplastificante retardador Tipo SPA: Aditivo superplastificante acelerador
Aditivos Não-normalizados Inibidores de corrosão; Redutores de retração; Expansores; Impermeabilizantes; Redutores de ar incorporado; Promotores de viscosidade; Redutores de expansão álcali-agregado; Promotores de adesão; Fungicidas, inseticidas e bactericidas; Agentes de cura.
Redutores de Água Concretos com altas resistências: Quantidades pequenas de água Sistema mal disperso Tensão superficial elevada da água; Tendência das partículas de cimento a formar flocos e se aglomerarem. Plastificantes, Superplastificantes ou Polifuncionais. Substâncias tensoativas Aumentam a trabalhabilidade do concreto, sem ser necessário aumentar a quantidade de água.
Redutores de Água Tensoatividade: Redução da tensão superficial da água Forças eletromagnéticas: Moléculas com extremidades laterais carregadas negativamente. Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva), e outro lado fica exposto, com cargas negativas, promovendo repulsão entre os grãos de cimento.
Redutores de Água Tensoatividade: Redução da tensão superficial da água Forças eletromagnéticas: Moléculas com extremidades laterais carregadas negativamente. Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva), e outro lado fica exposto, com cargas negativas, promovendo repulsão entre os grãos de cimento.
Redutores de Água Tensoatividade: Redução da tensão superficial da água Forças eletromagnéticas: Moléculas com extremidades laterais carregadas negativamente. Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva), e outro lado fica exposto, com cargas negativas, promovendo repulsão entre os grãos de cimento.
Redutores de Água Possibilidades: - Aumentar a trabalhabilidade, mantendo a relação a/c e a resistência mecânica; - Aumentar a resistência mecânica, diminuindo a relação a/c, mantendo a trabalhabilidade.
Redutores de Água
Redutores de Água Aditivos redutores de água Plastificantes (Lignosulfonados): Período de eficiência muito curto (adição na obra); Redução de até 12% da água. Polifuncionais (Naftalênicos): Eficiência por cerca de uma hora; Redução de até 20% da água. Super/Hiperplastificantes (Policarboxilatos): Eficiência por cerca de 1,5 a 2,0 horas; Alto poder plastificante (cerca de 30% de redução de água) Custo alto - R$ 16,00/kg (04/2011) - ADVA e GLENIUM.
Redutores de Água Superplastificantes
Redutores de Água Redução da quantidade de água: - Maior resistência mecânica; - Maior impermeabilidade e durabilidade; - Melhor proteção e aderência da armadura; - Facilidade de adensamento e bombeamento; - Melhor acabamento em concreto aparente. Facilitam o preenchimento de formas com alta concentração de armadura.
Incorporadores de Ar Incorporação de ar ao concreto, em bolhas de 0,1 a 0,8 mm. O grau de eficiência do aditivo depende da presença de finos: Quanto mais finos na composição do concreto (por ex., concretos com altos consumos de cimento), menos ar é incorporado. Obs.: O excesso de ar incorporado pode diminuir a resistência mecânica do concreto.
Incorporadores de Ar Principais vantagens: Aumento da plasticidade O ar diminui o atrito entre os sólidos. Aumento da durabilidade Com a platicidade melhorada, a demanda por água é reduzida, o que torna o concreto menos poroso. Redução da segregação e exsudação As moléculas de ar fazem o papel de finos no concreto. Aumento da resistência do concreto ao fenômeno gelo-degelo. As bolhas deixam espaço para a formação dos cristais de gelo. Aumento do volume da água em cerca de 9%.
Incorporadores de Ar Aumento da resistência do concreto ao fenômeno gelo-degelo pela adição de aditivos incorporadores de ar: f das microbolhas: 0,1 a 0,8 mm Micro bolhas de ar Zona de concreto protegida da ação do gelo Zonas desprotegidas por estarem distantes das micro bolhas
Modificadores de Tempo de Pega Afetam o tempo de pega e desenvolvimento do endurecimento do concreto. Interferem na facilidade de dissolução na água do cimento. Aceleradores facilitam a dissolução do cimento; Retardadores dificultam a dissolução do cimento. A composição química e a finura do cimento influenciam a velocidade da aceleração ou do retardo.
Modificadores de Tempo de Pega Retardadores Trazem flexibilidade ao uso do concreto, aumentando o tempo de trabalhabilidade e acabamento do material. Retardamento entre seis e oito horas; Afetam as resistências iniciais (primeiras horas e dias); Não prejudicam a resistência final. Adequados para: Aplicações complexas em climas quentes. Concretagens longas Melhor distribuição do calor de hidratação menos retração. Dosagem máxima: cerca de 0,5% do peso do cimento: Acima do limite: Comportamento instável no início de pega
Modificadores de Tempo de Pega Retardadores
Modificadores de Tempo de Pega Aceleradores Provocam pega mais rápida e desenvolvimento mais rápido de resistência. Os aceleradores à base de cloreto são os mais eficientes, mas podem prejudicar as armaduras; Quanto maior o consumo de cimento, maior a eficiência do acelerador.
Modificadores de Tempo de Pega Aceleradores Pavimentos de concreto: Liberação mais rápida do tráfego. Pré-moldados: Liberação mais rápida da forma (maior produtividade).
Inibidores de Hidratação Também chamados Estabilizadores. Interrompem processo de hidratação do cimento. Retardamento de até 60 horas. Pouco afeta resistências iniciais do concreto.
Resistência mecânica Influência dos aditivos sobre a resistência de concretos de mesma relação a/c Dias Meses Anos Plastificante Acelerador Retardador Sem aditivo com consistência mais seca
Outros Aditivos Aditivos Impermeabilizantes: - Obturam os poros do concreto, reduzindo a penetração de umidade sobre pressão. Aditivos hidrofugantes: - Repelem eletricamente a água e reduzem a penetração de umidade. Aditivos Expansivos - Aumentam o volume do concreto durante o endurecimento. Agentes de Cura - Formam uma película sobre o concreto, impedindo a evaporação da água de amassamento.
Aditivos Expansivos Aluminatos ou sulfoaluminatos que reagem c/ cal do cimento e a água, provocando expansão. Aumentos de 3 a 8 % no volume da massa de concreto. Aumento da aderência e da impermeabilidade. Usos recomendados: Ancoragem / chumbamento de equipamentos Encunhamento de alvenarias Caldas para injeção em solo Explosivos Cimentos expansivos Cimento Portland comum + aditivo expansor.
Aditivos Expansivos
Agentes de Cura Mecanismo principal de ação: A evaporação do solvente propicia a formação de uma película contínua que impede a evaporação da água de amassamento. Uso recomendado Locais onde a cura úmida com água é impraticável