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Aditivos para Concreto
Prof. Romel Dias Vanderlei
Referência desta aulaMehta & Monteiro (1994), Capítulo 8NBR 11768:1992 Aditivos para concreto de cimento portland
Universidade Estadual de MaringáCentro de TecnologiaDepartamento de Engenharia Civil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana
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Conceito
� Todo produto que adicionado em pequena proporção em argamassas ou concretos, no momento da mistura, com a finalidade de modificar, no sentido favorável, as propriedades desse conglomerado, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido.
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Tipos de Aditivos
� Impermeabilizante (hidrofugante);� Expansor;� Acelerador de pega;� Retardador de pega;� Incorporador de ar;� Retentor de água;� Redutores de água:
� Plastificantes� Superplastificantes
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Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes)� Mecanismo principal de ação:
� Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado;
� São hidrófugos.
� Substâncias mais comuns:� Ácido estereático;� Ácido caprílico;� Ácido oleico;� Emulsão de cera;� Ácido cáprico;� Estereato de cálcio;� Estereato de alumínio;� Resina hidrocarbonada.
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Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes)� Mecanismo de ação:
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Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes)� Mecanismo de ação:
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Aditivos Impermeabilizantes (Hidrofugantes)� Mecanismo de ação:
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Aditivos Aceleradores de Pega
� Mecanismo de atuação:� Promover (acelerar) a dissolução dos cátions
e ânions do cimento, especialmente daqueles com menor velocidade de dissolução inicial. Ex.: íons silicatos.
� Reações iniciais do cimento:� Dissolução – precipitação.
� Usos recomendados:� Desforma rápida (pré-moldados);� Clima frio;
� Obras submersas.
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Aditivos Aceleradores de Pega
� Substâncias mais comuns:� Grupo 1 (teores de 0,5 a 2,0%) – mais utilizados:
� Cloreto de cálcio (CaCl 2)� Cloreto de sódio (NaCl)
� Grupo 2 (teores de 0,01 a 0,05%)� Trietanolamina
� Grupo 3 (teores de 1,0 a 3,0%)� Formiato de cálcio� Nitrato de cálcio� Fluoreto de cálcio� Tiossulfato de potássio
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Aditivos Aceleradores de Pega
� Mecanismo principal de ação:� Grupo 1
� Agem favorecendo e alterando os produtos da hidratação do C3A, C4AF e C3S.
� Grupo 2� Acelera a hidratação do C3A.
� Grupo 3� Atuam preponderantemente sobre a hidratação do
C3A e do C3S.
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Aditivos Aceleradores de Pega
� Particularidades:� Grupo 1
� Aumenta as resistências iniciais;� Reduz a segregação e exsudação;� Favorece a corrosão das armaduras;� Aumenta a retração;� Aumenta o risco de eflorescências;� Reduz as resistências finais.
� Grupo 2� Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06%.
� Grupo 3� Aumentam as resistências iniciais;� Diminuem as resistências finais;� Aumentam o risco de eflorescências.
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Aditivos Retardadores de Pega
� Usos recomendados:� Calda de cimento para injeção de bainhas de
cabos de protensão;� Concretagem de grandes peças (manutenção da
trabalhabilidade);� Transporte de concreto por longo período;
� Temperaturas elevadas.
� Atuação:� Retardar a dissolução dos cátions e ânions do
cimento, especialmente aqueles com alta velocidade de dissolução inicial.
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Aditivos Retardadores de Pega
� Substâncias mais comuns:� Carbohidratos (açucares);
� Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicos;� Fosfatos;� Sais de chumbo e de zinco.
� Mecanismos principais de ação:� Adsorção dos compostos orgânicos sobre os
grãos de cimento impedindo a hidratação;� Formação de precipitatos salinos insolúveis
sobre os grãos de cimento.
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Aditivos Tensoativos
� Incorporadores de Ar;
� Redutores de Água
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Aditivos Tensoativos
� Moléculas orgânicas de cadeias longas com uma extremidade hidrófila e outra hidrófoba ;
� Atuam na interface:� Ar – Água (Incorporadores de ar)� Cimento – Água (Redutores de Água)
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Aditivos Incorporadores de Ar
� Mecanismo principal de ação:� Propicia a formação de micro bolhas de ar
homogeneamente distribuídas (φ 100 a 500 µm);� Hidrofugam o cimento.
� Substâncias mais comuns:� Resina vinsol (aniômico);� Ácido abiético;� Ácido oleico;� Ácido cáprico;� Alquil-sulfonatos;� Alquil-fenóis etoxilados (não iônico);� Sais de alquil-amônio.
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Aditivos Incorporadores de Ar
� Características:� Confere resistência ao ciclo gelo-degelo;
� Aumento da trabalhabilidade;� Aumento da coesão;� Pode retardar o tempo de pega do cimento;� Diminuição da exsudação;
� Diminuição da resistência mecânica;� Diminuição da massa específica.
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Aditivos Redutores de Água
� Plastificantes� Superplastificantes� Atuam:
� Redução da relação a/c (para mesma trabalhabilidade)
� Aumento da trabalhabilidade (para mesma relação a/c)
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Aditivos Redutores de Água
� Grupos:� Plastificante (1ª geração)
� Redução a/c entre 5 e 10%� Ex.: Ácidos lignosulfonados
Ácidos carboxílicos hidroxilados
� Superplastificante (2ª geração)� Redução a/c entre 20 e 25%� Ex.: Sais de sulfonados de melamina
Condensados de naftaleno-formaldeido
� Superplastificante (3ª geração)� Redução a/c entre 30 e 40%� Ex.: Policarboxilatos
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Aditivos Redutores de Água
� Plastificantes� Mecanismo de ação:
� Cadeia polar + Grupo polar aniônico;� Diminui a tensão superficial da água;� Aderem às partículas de cimento, tornando-o
hidrófilo.
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Aditivos Redutores de Água
� Mecanismo de ação:
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Aditivos Redutores de Água
� Mecanismo de ação:
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Aditivos Redutores de Água
� Plastificantes� Composição:
� Ácidos lignosulfonatos; � Ácidos carboxílicos hidroxilados;� Compostos polihidroxilados;� Sais e modificações destes compostos.
� Efeitos Colaterais:� Lignosulfonatos
� Incorporam ar;� Diminuem a resistência.
� Retardo de pega� Dosagem elevada.
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Aditivos Redutores de Água
� Função do Plastificante:� Aumentar da fluidez para:
� a/c constante� Resistência constante.
� Diminuir o consumo de cimento para:� a/c constante;
� Resistência constante;� Fluidez constante.
� Aumentar a resistência ou diminuir a água:
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Aditivos Redutores de Água
� Aplicação dos Plastificantes:
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Aditivos Redutores de Água
� Superplastificantes:� Mecanismo de ação:
� Cadeias longas;� Massa molecular elevada;� Provoca grande dispersão de partículas:
� Maior área de reação química;� Elevada resistência inicial;� Grande fluidez:
� Até 25cm de abatimento;� Sem segregação;� Sem exudação.
� Teores em relação a massa de cimento:� Até 3%
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Aditivos Redutores de Água
� Problemas - Superplastificantes:� Compatibilidade com o cimento;� Perda de eficiência:
� Maior que dos plastificantes;� Causa:
� Composição do aditivo;� Temperatura;� Finura do cimento;� Teor de aditivo.
� Composição básica:� Naftaleno sulfonado� Melanina formaldeído.� Preço elevado.
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Aditivos Redutores de Água
� Usos recomendados:� Concretos auto adensáveis;
� Concretos de alto desempenho.
� Estado físico mais comum� Líquido
� Teores mais comuns:� 0,5 a 3,0%
� Compatibilidade cimento-aditivo