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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 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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� 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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� 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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� 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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� 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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� 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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� 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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� 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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� Mecanismo de ação:

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� Mecanismo de ação:

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� 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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� 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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� Aplicação dos Plastificantes:

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� 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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� 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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� 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

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