8. Aditivos Químicos Para Concreto

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  • 1

    Aditivos para argamassas e concretos

    Materiais de Construo II

    Pontifcia Universidade Catlica de Gois

    Engenharia Civil

    Professora: Mayara Moraes

    Introduo

    Mehta: Quarto componente do concreto;

    Estados Unidos, Japo e Alemanha: Cerca de 80% de concreto aditivado.

    Os aditivos aprimoram certas caractersticas positivas do concreto, mas

    no transformam um concreto mal dosado em um bom concreto.

  • 2

    Histrico

    Romanos e incas: Albumina

    Sangue e clara de ovos; lcalis (cal)

    Brasil: leo de baleia (plastificante) Gesso cru (Regulagem do tempo de pega) Cloreto de clcio

    Alemanha e Frana: Graxa de cal (plastificante e hidrofugante)

    Definies

    ADMIXTURES:

    Produtos empregados na elaborao de concretos ou argamassas de cimento para modificar certas propriedades do material fresco ou endurecido.

    Traduo: Aditivos OU adies!

  • 3

    Definies

    Fonseca, 2010:

    Aditivos

    qumicos

    Adies

    minerais

    Alterar as caractersticas do cimento, sem alterar

    sua proporo na

    composio do concreto

    Somar ou substituir parcialmente o cimento

    (devido s suas

    propriedades semelhantes

    s do cimento)

    Base orgnica

    ou inorgnica

    Efeitos Genricos

    Aumento da trabalhabilidade ou plasticidade do concreto; Reduo do consumo de cimento (custo, calor liberado...); Acelerao ou retardo do tempo de pega; Reduo da retrao do concreto; Aumento da durabilidade:

    Inibio da corroso das armaduras;

    Neutralizao das reaes lcali-agregado;

    Reduo do efeito do ataque por sulfatos;

    Diminuio da permeabilidade.

  • 4

    Classificao - 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 No-normalizados

    Inibidores de corroso; Redutores de retrao; Expansores; Impermeabilizantes; Redutores de ar incorporado; Promotores de viscosidade; Redutores de expanso lcali-agregado; Promotores de adeso; Fungicidas, inseticidas e bactericidas; Agentes de cura.

  • 5

    Substncias Tensoativas

    As substncias tensoativas consistem essencialmente de

    molculas orgnicas de cadeias longas, com uma

    extremidade hidrfila (que atrai molculas de gua) e uma

    hidrfoba (que repele gua).

    Aditivos tensoativos:

    - Incorporadores de ar

    - Redutores de gua

    Substncias Tensoativas

    Concreto com pequenas quantidades de gua:

    Sistema mal disperso Tenso superficial elevada da gua

    Tendncia das partculas de cimento a formar flocos e se aglomerarem

    As substncias tensoativas atuam nas interfaces: Ar gua (Incorporadores de ar) Cimento gua (Redutores de gua)

  • 6

    Substncias Tensoativas

    Aditivos incorporadores de ar: Incorporam ou adicionam ar ao concreto, em bolhas

    de 0,1 a 0,8 mm.

    Aditivos redutores de gua: Melhoram a trabalhabilidade dos concretos frescos.

    Aditivos Tensoativos (de ao fsica)

  • 7

    Reduzem a tenso superficial da gua e incorporam ou adicionam ar ao concreto, em bolhas de 0,1 a 0,8 mm.

    O grau de eficincia do aditivo depende da presena de finos: Quanto mais finos na composio do concreto (por ex., concretos

    com altos consumos de cimento), menos ar incorporado.

    Incorporadores de Ar

    Reduzem a tenso superficial da gua e incorporam ou adicionam ar ao concreto, em bolhas de 0,1 a 0,8 mm.

    O grau de eficincia do aditivo depende da presena de finos: Quanto mais finos na composio do concreto (por ex., concretos

    com altos consumos de cimento), menos ar incorporado.

    Obs.: O excesso de

    ar incorporado

    diminui a resistncia

    mecnica do

    concreto.

    Incorporadores de Ar

  • 8

    Principais vantagens:

    Aumentar a plasticidade por diminuir o atrito entre os slidos.

    Aumentar a durabilidade por reduzir a demanda de gua para dada trabalhabilidade.

    Reduzir a segregao e exsudao.

    Aumentar a resistncia do concreto ao fenmeno gelo-degelo.

    As bolhas deixam espao para a formao dos cristais de gelo.

    Aumento do volume da gua em cerca de 9%.

    Incorporadores de Ar

    Incorporadores de Ar

    Aumento da resistncia do concreto ao fenmeno gelo-degelo

    pela adio de aditivos incorporadores de ar:

  • 9

    f das

    microbolhas:

    0,1 a 0,8 mm

    Zona de concreto protegida da ao do gelo

    Micro bolhas de ar Zonas desprotegidas por estarem

    distantes das micro bolhas

    Incorporadores de Ar

    Redutores de gua

    Plastificantes, Superplastificantes ou Polifuncionais.

    Aumentam a trabalhabilidade do concreto.

    Principal mecanismo de ao Tensoatividade: Molculas com extremidades laterais carregadas

    negativamente.

    Um dos lados adere aos gros de cimento (superfcie positiva), e outro lado fica exposto, com cargas

    negativas.

    A repulso eltrica entre as cargas negativas afasta os gros de cimento cobertos pelo aditivo, dando

    plasticidade mistura.

  • 10

    Redutores de gua

    Redutores de gua

  • 11

    Redutores de gua

    Redutores de gua

  • 12

    Redutores de gua

    Para uma dada trabalhabilidade: Plastificantes (P) at 12% de reduo de gua. Polifuncionais (PF) at 20% de reduo de gua. Superplastificantes (SP) mais de 20% de reduo de

    gua.

    Possibilidades: Aumentar a trabalhabilidade mantendo o a/c e a

    resistncia mecnica.

    Aumentar a resistncia diminuindo o a/c, mantendo a trabalhabilidade.

    Redutores de gua

  • 13

    Redutores de gua

    Redutores de gua

    Aditivos superplastificantes: 1 Gerao Lignosulfonados, Melanina-formaldedo;

    Perodo de eficincia muito curto;

    Adio no local da obra, e no na usina.

    2 Gerao Naftalnicos: Eficincia por cerca de uma hora.

    3 Gerao (Hiperplastificantes) Policarboxilatos Eficincia por cerca de 1 hora e meia;

    Poder plastificante muito maior (cerca de 30% de reduo de gua)

    Custo alto - R$ 14,00/kg (04/2006) - ADVA e GLENIUM.

  • 14

    Redutores de gua Superplastificantes

    Maior resistncia mecnica;

    Maior impermeabilidade e durabilidade;

    Minimizao de retrao, fissuramento e exsudao;

    Melhor proteo e aderncia da armadura;

    Fcil adensamento e bombeamento; Concretos com baixo consumo de cimento sem

    segregao, preservando as caractersticas durante o processo de bombeamento.

    Melhor o acabamento em concreto aparente.

    Facilitam o preenchimento de formas com alta concentrao de armadura.

    Redutores de gua

  • 15

    Modificadores de Tempo de Pega

    Afetam o tempo de pega e desenvolvimento do endurecimento do concreto.

    Interferem na facilidade de dissoluo na gua do cimento. Aceleradores facilitam a dissoluo do cimento; Retardadores dificultam a dissoluo do cimento.

    A composio qumica e a finura do cimento influenciam a velocidade da acelerao ou do retardo.

    Um mesmo composto pode acelerar ou retardar, conforme a concentrao na gua de amassamento. Ex.: CaCl2 ou K2CO3: 0,1 a 0,3% - Retarda; mais que 1% - Acelera.

    Obs.: Aditivos com cloretos so nocivos s armaduras de ao pela ao potencializadora de corroso do cloro.

    Trazem flexibilidade ao uso do concreto, aumentando o tempo de trabalhabilidade e acabamento do material. Retardamento entre seis e oito horas; Afetam as resistncias iniciais (primeiras horas e dias); No prejudicam a resistncia final.

    Adequados para aplicaes complexas em climas quentes. Concretagens longas Melhor distribuio do calor de hidratao menos retrao.

    Dosagem mxima: cerca de 0,5% do peso do cimento: Acima do limite: Comportamento instvel no incio de pega

    Modificadores de Tempo de Pega Retardadores

  • 16

    Modificadores de Tempo de Pega Retardadores

    Principais efeitos: Possibilidade de moldagem em temperaturas mais baixas

    do concreto, reduzindo tempo de acabamento dos projetos.

    Concretagens em clima frio; Possibilidade de lanamento do concreto em temperaturas de at

    -7C sem o congelamento da gua.

    Reduo do tempo de aplicao de procedimentos de cura; Aumento da resistncia inicial (desforma mais rpida); Reduo da exsudao; Acelerao do incio de servios acabamento; Concentrao do calor de hidratao Mais retrao.

    Modificadores de Tempo de Pega Retardadores

  • 17

    Provocam pega mais rpida e desenvolvimento mais rpido de resistncia.

    Os aceleradores base de cloreto so os mais eficientes;

    Quanto maior o consumo de cimento, maior a eficincia do acelerador.

    Modificadores de Tempo de Pega Aceleradores

    Modificadores de Tempo de Pega Aceleradores

    Pr-moldados: Liberao

    mais rpida da forma

    (maior produtividade).

    Pavimentos de

    concreto: Liberao

    mais rpida do trfego.

  • 18

    Inibidores de Hidratao

    Tambm chamados Estabilizadores.

    Interrompem processo de hidratao do cimento.

    Retardamento de at 60 horas.

    Pouco afeta resistncias iniciais do concreto.

    Inibidores de Hidratao

  • 19

    Influncia dos aditivos sobre a resistncia de concretos de mesma relao a/c

    Resis

    tn

    cia

    me

    c

    nic

    a

    Dias Meses Anos

    Plastificante

    Acelerador

    Retardador

    Sem aditivo com consistncia mais seca

    Outros Aditivos

    Aditivos Impermeabilizantes:

    Obturam os poros do concreto, reduzindo a penetrao de umidade sobre presso.

    Aditivos hidrofugantes:

    Repelem eletricamente a gua e reduzem a penetrao de umidade.

    Aditivos Expansores

    Agentes de Cura

    Aditivos Controladores da Reao lcali-agregado

  • 20

    Aditivos Hidrofugantes

    Aditivos Expansivos

    Aluminatos ou sulfoaluminatos que reagem c/ cal do cimento e a gua, provocando expanso. Aumentos de 3 a 8 % no volume da massa de concreto. Aumento da aderncia e da impermeabilidade.

    Usos recomendados: Ancoragem / chumbamento de equipamentos

    Encunhamento de alvenarias

    Caldas para injeo em solo

    Explosivos

    Cimentos expansivos Cimento Portland comum + aditivo expansor.

  • 21

    Aditivos Expansivos

    Agentes de Cura

    Mecanismo principal de ao: A evaporao do solvente

    propicia a formao de uma pelcula contnua que impede a evaporao da gua de amassamento.

    Uso recomendado Locais onde a cura mida

    com gua impraticvel

  • 22

    Controladores da Reao lcali-agregado

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