trabalho_diplomao_verso final _ps defesa - 13.04.2008[1]

PR UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

DEPARTAMENTO ACADMICO DE CONTRUO CIVIL

TECNOLOGIA EM CONCRETO

ANDRIA FERREIRA DE LIMA

GISELE CORREA PREZOTTI

INFLUNCIA DO TEOR DE POZOLANA NA COMPATIBILIDADE DE

ADITIVOS POLIFUNCIONAIS EM CIMENTOS POZOLNICOS

ANDRIA FERREIRA DE LIMA

GISELE CORREA PREZOTTI

INFLUNCIA DO TEOR DE POZOLANA NA COMPATIBILIDADE DE

ADITIVOS POLIFUNCIONAIS EM CIMENTOS POZOLNICOS

Trabalho de Concluso de Curso apresentado

disciplina Trabalho de Diplomao, como requisito

parcial para obteno do grau de Tecnlogo em

Concreto, do Curso Superior de Tecnologia em

Concreto, da Universidade Tecnolgica Federal do

Paran.

Orientador: Prof. Tecnloga Fabiana Cristina

Mazetto dos Santos Especialista.

Co-orientador: Prof. Tecnlogo Kirke Andrew

Moreira Especialista.

CURITIBA

2008

DEDICATRIA

Dedicamos esta conquista a Deus, aos nossosDedicamos esta conquista a Deus, aos nossosDedicamos esta conquista a Deus, aos nossosDedicamos esta conquista a Deus, aos nossos

pais, amigos e tantas pessoas que amamos, pais, amigos e tantas pessoas que amamos, pais, amigos e tantas pessoas que amamos, pais, amigos e tantas pessoas que amamos,

por tudo qpor tudo qpor tudo qpor tudo que somos e por tudo ue somos e por tudo ue somos e por tudo ue somos e por tudo

que conseguimos. que conseguimos. que conseguimos. que conseguimos.

Enfrentando as dificEnfrentando as dificEnfrentando as dificEnfrentando as dificuldades ficamos fortes. uldades ficamos fortes. uldades ficamos fortes. uldades ficamos fortes.

Superando nossos limites crescemos. Superando nossos limites crescemos. Superando nossos limites crescemos. Superando nossos limites crescemos.

Resolvendo problemas desenvolvemos a maturidade. Resolvendo problemas desenvolvemos a maturidade. Resolvendo problemas desenvolvemos a maturidade. Resolvendo problemas desenvolvemos a maturidade.

Desafiando o perigo descobrimos a coragem.Desafiando o perigo descobrimos a coragem.Desafiando o perigo descobrimos a coragem.Desafiando o perigo descobrimos a coragem.

Arrisque e descobrir como as pessoas crescem, quando Arrisque e descobrir como as pessoas crescem, quando Arrisque e descobrir como as pessoas crescem, quando Arrisque e descobrir como as pessoas crescem, quando

exigem mais de si prprias e assim conseguem aexigem mais de si prprias e assim conseguem aexigem mais de si prprias e assim conseguem aexigem mais de si prprias e assim conseguem alcanar lcanar lcanar lcanar

os seus objetivos!os seus objetivos!os seus objetivos!os seus objetivos!

AGRADECIMENTOS

A trajetria de toda a graduao at a fase conclusiva deste trabalho foi

gratificante e nela muitas pessoas foram envolvidas. Cada uma dessas pessoas foi

de suma importncia em determinada etapa ou at mesmo estiveram presentes

durante toda a sua execuo.

Toda a colaborao recebida foi imprescindvel para a concluso deste

trabalho. Nosso desejo de expressar todo o sincero e profundo agradecimento

perante toda a ajuda, conhecimento, apoio e incentivo recebidos.

Desta forma, agradecemos imensamente a Deus que nos iluminou e nos fortaleceu

nessa jornada; pela vida, por guiar to bem nossos passos, ensinando-nos a

perseverar para alcanar os objetivos propostos e pela oportunidade de aprender

um pouco mais a cada dia.

As nossas famlias, pelo amor, carinho e serenidade sempre constantes em

nossas caminhadas, que sem medirem esforos, sempre nos apoiaram,

principalmente em momentos de dificuldade.

Aos queridos amigos sempre presentes em nossas vidas, que torcem e

vibram a cada conquista.

Agradecemos infinitamente pelo apoio incondicional, pacincia, carinho e

auxilio nos estudos a Jos Carlos Cordeiro e Antonio Gaspar Chafran Filho que

estiveram presentes em nossas vidas desde a poca do pr-vestibular quando nem

sabamos que carreira seguir, contribuindo de modo valioso para nossa formao

acadmica e nos dando o que mais precisvamos: disciplina, amor, admirao,

crticas, sugestes, e incentivo constante.

Em especial agradecemos orientao dedicada da Prof. Fabiana Cristina

Mazetto dos Santos e do Prof Kirke Andrew Moreira pelas fundamentais e precisas

informaes fornecidas durante o perodo da graduao e de elaborao deste

trabalho. Pelas inmeras oportunidades de discusso de aspectos relevantes do

trabalho, pelas conversas do dia-a-dia e troca de experincias de vida. Por suas

palavras, orientao e competncia em todas as etapas do presente trabalho e

acima de tudo, compreenso e confiana depositadas em ns.

Engemix, em especial ao responsvel tcnico Mauricio Bianchini pela

colaborao de aditivos qumicos para a pesquisa e preciosas trocas de

conhecimentos.

As empresas Basf, Grace Constructions e Mc Bauchemie pela colaborao

nas informaes tcnicas e fornecimentos de aditivos qumicos tambm.

A Cimentos Rio Branco Votorantin pelo fornecimento do principal

componente dos nossos ensaios, o cimento e a pozolana.

Ao corpo tcnico da Votorantin Cimentos, em especial ao coordenador do

controle da qualidade Eng. Ablio Estevo Gali Junior e o chefe do controle da

qualidade Eng. Osinir Miguel por cederem o laboratrio, os analistas e toda a

estrutura e equipamentos necessrios aos ensaios.

Aos analistas de laboratrio Luis Alves de Arajo, Jos Matoso de Lara, Osni

Srgio da Silva, Gilberto Jos da Silva e Ansio Teixeira pela dedicao e

colaborao nos ensaios fsicos e qumicos do cimento.

A todos os professores do Departamento de Construo Civil da Universidade

Tecnolgica Federal do Paran, em destaque o Professor Wellington Mazer e a

todos os colaboradores do canteiro de obras que contriburam de alguma forma para

a realizao deste trabalho.

A quem no poderia deixar de citar: Odilmar Gerson Merlin, Matemtico,

Arquiteto, Engenheiro, um pai, um mestre, uma enciclopdia ambulante, exemplo de

conduta tica, moral, profissional e acima de tudo de vida. Eu, Gisele, agradeo pela

harmoniosa convivncia, as boas horas de conversa, competncia, apoio, incentivo

e salutar troca de conhecimentos. Muito obrigada.

Finalmente expressamos nossos sinceros agradecimentos a todos que nos

apoiaram durante esse estudo.

Resumo

O uso de aditivos do tipo polifuncionais nos concretos contemporneos vem

se intensificando cada vez mais porque melhoram as propriedades dos concretos.

Diversos estudos foram realizados no decorrer da histria do concreto para avaliar o

efeito dos aditivos, sendo esses estudos muito importantes para verificar se h a

compatibilidade do aditivo a ser usado com o cimento, influncia no tempo de pega,

e tambm no fator gua cimento. Props-se fazer um estudo em pastas de cimentos

pozolnicos, onde se variou o teor de adies da pozolana no cimento,

possibilitando assim uma anlise mais detalhada das reaes com trs diferentes

marcas de aditivos polifuncionais com diferentes dosagens a fim de verificar a

mudana de comportamento do aditivo em funo da variao da quantidade de

pozolana no cimento. Para isso se escolheu dois mtodos de verificao do

desempenho: o Tempo de Escoamento com o mtodo do Funil de Marsh e o Tempo

de Pega com o aparelho automtico de tempo de pega. Os ensaios foram realizados

com trs aditivos polifuncionais de base lignossulfonatos e teores de slidos

aproximadamente iguais para quatro variaes de dosagens de cada um e quatro

teores de adio de pozolana, gerando assim uma amostragem com 48 propores

diferentes, sendo que a quantidade de gua e cimento no sofreu alteraes. Com

esse estudo foi possvel verificar o comportamento dos aditivos em funo da

variao de pozolana nas pastas, identificando o tempo de escoamento, tempos de

pega e se houve ou no compatibilidade. Os resultados indicaram um possvel

mecanismo de ao diferente para um dos aditivos estudados com relao ao tempo

de pega, e na questo do tempo de escoamento verificou-se que a variao nos

teores de aditivos no foram significantes frente aos diversos teores de adies de

pozolana no cimento.

Palavras-chaves: Cimento CPIV, funil de Marsh, Aditivo Polifuncional,

Lignossulfonatos.

Abstract

The use of polyfunctional admixtures in the current concrete has been intensified

increasingly, because it improv the properties of the concrete. Several studies have

been conducted through in elapsing of the history of the concrete to evaluate the

effect of this type of admixtures. Being these studies important to verify the

compatibility of the admixtures to be used with the cement, influence in the working

time, and also in the factor water.

The study was conducted in folders of pozzolanic cement, where ranged up the

content of the pozzolan in the cement, allowing a more detailed analysis of reactions

with tree different brands of polyfunctional admixtures and different levels of addition,

to verify the change of behavior of the admixtures in function of the variation of the

amount of pozzolan in the cement. For this has been chose two methods of

verification of the performance: the time of disposal with the method of the Marsh

funnel and the working time with the automatic vicat needle apparatus The tests were

performed with 3 polyfunctional admixtures of lignosulfonates base and solids

contents approximately equal to 4 contents at same and 4 contents addictions,

making a sampling with 48 differents proportions, where the water and cement

quantity not changed. With this study it was possible to verify the behavior of

admixtures in function of the variation of pozzolan in the folders, being identified the

time of disposal, working times and compatibility. The results indicated a possible

different mechanism of action for one of the admixtures studied with respect to

working time, and the question of the time of disposal was found that the variation in

admixtures levels were not significant regarding to the various additions levels of

pozzolan in cement.

Key words: Cement Type CPIV, Compatibility in cement paste, Polyfunctional

Admixtures, Lignosulfonates.

Lista de Figuras

Figura 1 - Esquema do processo de fabricao do Cimento Portland ......................19

Figura 2 - Ao das molculas de aditivos sobre as partculas de cimento (AITCIN,

2000). ........................................................................................................................26

Figura 3 - Demonstrao de incompatibilidade cimento-aditivo. ...............................30

Figura 4 - Insumos utilizados no ensaio de Funil de Marsh ......................................35

Figura 5 - Preparao da pasta para o ensaio de Funil de Marsh.............................35

Figura 6 - Pasta no Funil de Marsh ...........................................................................35

Figura 7 Funil de Marsh utilizado nesse estudo .....................................................36

Figura 8 - Determinao da pasta de consistncia normal .......................................37

Figura 9 - Inicio do ensaio de tempo de pega ...........................................................38

Figura 10 - Fim do ensaio de tempo de pega............................................................38

Figura 11 - Tempo de pega com 134g de gua ........................................................39

Figura 12 - Tempo de pega irregular.........................................................................40

Figura 13 - Pegmetro ..............................................................................................40

Figura 14 - Tempo de pega.......................................................................................41

Figura 15 - Inicio de pega para ensaio sem aditivo ...................................................42

Figura 16 - Fim de pega para ensaio sem aditivo .....................................................43

Figura 17 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo A .....................................47

Figura 18 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo B .....................................48

Figura 19 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo C .....................................48

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Proporo de cimento e pozolana nas amostras .....................................33

Tabela 2 - Teor de slidos dos aditivos.....................................................................34

Tabela 3 - Relao teor de gua x penetrao da sonda..........................................36

Tabela 4 - Tempo de pega amostra sem adio de aditivos.....................................42

Tabela 5 - Tabela tempo de pega com aditivo A .......................................................43

Tabela 6 - Tabela tempo de pega com aditivo B .......................................................44

Tabela 7 - Tabela tempo de pega com aditivo C.......................................................45

Tabela 8 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo A ...............................45

Tabela 9 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo B ...............................46

Tabela 10 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo C.............................46

Tabela 11 - Composio fsica e qumica das amostras de cimentos utilizadas.......57

Lista de Abreviaturas e Smbolos

Al2O3 - xido de Alumnio

CaO - xido de clcio

C3A Aluminato triclcico

C2S Silicato biclcico

C3S Silicato triclcico

Fe2O3 - xido de Ferro

F a/c Fator gua cimento

SiO2 - Dixido de Silcio

K2O - xido de Potssio

MgO - xido de Magnsio

Na2O - xido de Sdio

SO3 - Trixido de Enxofre

SUMRIO

Resumo

Abstract

Lista de figuras

Lista de tabelas

Lista de abreviaturas e smbolos.

1 INTRODUO...................................................................................................15

1.1 Consideraes iniciais ................................................................................15

1.2 OBJETIVOS................................................................................................16

1.2.1 Objetivo Geral ......................................................................................16

1.2.2 Objetivo Especfico ..............................................................................16

2 REVISO BIBLIOGRFICA...............................................................................17

2.1 Cimento.......................................................................................................17

2.1.1 Histrico de utilizao ..........................................................................17

2.1.2 Cimento Pozolnico .............................................................................18

2.2 Pozolana .....................................................................................................19

2.2.1 Histrico...............................................................................................19

2.2.2 Produo e utilizao de Pozolana......................................................20

2.3 Aditivo .........................................................................................................21

2.3.1 Histrico dos Aditivos...........................................................................22

2.3.2 Caractersticas Qumicas e Fsicas dos Aditivos Polifuncionais ..........23

2.3.3 Conceitos e Normas Pertinentes a Aditivos.........................................24

2.3.4 Mecanismos de ao do aditivo...........................................................25

3 MTODOS PARA AVALIAO DE CIMENTO E PASTAS COM ADITIVOS

POLIFUNCIONAIS ....................................................................................................28

3.1 Compatibilidade cimento-aditivo .................................................................28

3.2 Ensaios em pasta........................................................................................30

4 PROGRAMA EXPERIMENTAL..........................................................................31

4.1 Introduo ...................................................................................................31

4.2 Materiais .....................................................................................................31

4.2.1 Cimento ...............................................................................................31

4.2.2 Pozolana..............................................................................................32

4.2.3 Aditivos ................................................................................................33

4.3 Procedimentos de ensaios na pasta ...........................................................34

4.3.1 Procedimento de ensaio com o funil de Marsh ....................................34

4.3.2 Determinao da pasta de consistncia normal ..................................36

4.3.3 Tempo de pega....................................................................................37

5 RESULTADOS E ANLISES.............................................................................42

5.1 Tempo de pega...........................................................................................42

5.2 Funil de Marsh ............................................................................................45

6 CONSIDERAES FINAIS ...............................................................................50

7 CONCLUSO ....................................................................................................52

8 SUGESTES PARA PROSSEGUIMENTO DE PESQUISA..............................53

9 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS...................................................................54

APNDICE A Caractersticas fsicas e qumicas do cimento.................................57

ANEXO A Metodologia dos Ensaios em Pasta ndice de Fluidez .......................58

ANEXO B Metodologia dos Ensaios em Pasta Consistncia ..............................61

ANEXO C Metodologia dos Ensaios em Pasta Pega..........................................65

ANEXO D - Comparao entre os tempos de pega para amostras com seus

respectivos teores de adio de pozolana e aditivo polifuncional .............................68

15

1 INTRODUO

1.1 Consideraes iniciais

Considerado um dos materiais mais utilizados na execuo de estruturas em

todo o mundo (ROMANO, 2006), o concreto vem sendo alvo destaque na

construo civil no que diz respeito a constantes estudos e pesquisas relacionadas

resistncia, durabilidade e viabilidade econmica. Isso necessrio e til, devido ao

fato de que o concreto deixou de ser uma simples mistura de agregados midos e

grados, aglomerante e gua, onde a trabalhabilidade era ajustada quase que

unicamente pela quantidade de gua adicionada. Para resolver isso, o uso de

aditivos no concreto tornou-se praticamente indispensvel nos ltimos tempos, em

conjunto com uma ateno especial s caractersticas, origens e composies dos

componentes, principalmente do aglomerante e do aditivo.

Na regio da cidade de Curitiba no estado do Paran, tem-se notado

freqentemente aspectos indesejveis no concreto, como retardo de pega, por

exemplo, segundo pesquisa em algumas concreteiras. Acredita-se que o concreto

age dessa forma por haver certa incompatibilidade do aglomerante devido as suas

adies com o aditivo utilizado, porque os ensaios de recebimento no atentam para

o fato de que pode haver possveis interaes entre determinados aditivos e o

cimento utilizado no decorrer do processo de hidratao (AITCN, 2000, p.126),

sendo este o motivo que incentivou este estudo, na busca de possveis alternativas,

incrementando a pesquisa universitria aliada s necessidades de concreteiras e

consumidores, possibilitando um entendimento do comportamento e desempenho

das pastas de cimento.

16

1.2 OBJETIVOS

Este estudo tem como objetivo verificar se a variao do teor de adio

presente no cimento Portand Pozolnico gera influncia na ao dos aditivos

Polifuncionais usados em concretos na regio de Curitiba, bem como, avaliar a

sensibilidade e compatibilidade do aditivo de diferentes fabricantes frente a esta

variao das adies de pozolana no cimento.

Busca-se nesse estudo:

Verificar o desempenho entre aditivos para concreto e cimento Portand

Pozolnico;

Avaliar a possvel existncia de variao da compatibilidade em funo

do aumento do teor de pozolana presente no cimento.

Avaliar a sensibilidade dos aditivos frente variao do cimento.

Realizar dois ensaios de desempenho: o ensaio de tempo de pega e o

ensaio de fluidez.

1.2.1 Objetivo Geral

1.2.2 Objetivo Especfico

17

2 REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 Cimento

Os cimentos pertencem classe de materiais com propriedades aglomerantes

hidrulicos, aglutinantes ou ligantes. Segundo LIMA (2006) esta denominao

compreende aquelas substncias que endurecem uma vez misturadas com gua e

resistem a esta com o passar do tempo. Pode-se dizer que o material que

apresenta maior utilizao no setor da construo civil a nvel mundial.

A palavra CIMENTO origina-se do latim CAEMENTU, que significava uma

espcie de pedra natural de rochedos na antiga Roma. Acredita-se que o uso do

cimento remonta-se h mais de 4500 anos, pois os majestosos monumentos do

antigo Egito j utilizavam um composto constitudo de gesso calcinado, alm de que

importantes obras da Grcia e de Roma foram edificadas com o uso de solos que

possuam propriedades de endurecimento sob a ao da gua (Bsico sobre

Cimento - Associao Brasileira de Cimento Portland).

No Brasil, aps vrias tentativas culminadas de se fabricar cimento,

implantou-se em 1924 uma fbrica de Cimento pela Companhia Brasileira de

Cimento Portland, na cidade de Perus no estado de So Paulo. As primeiras

toneladas foram produzidas e comercializadas em 1926. Com a evoluo

tecnolgica sobre o assunto, foram sendo fabricados novos tipos de cimento. A

Associao Brasileira de Cimento Portland afirma que a maioria dos tipos de

cimentos hoje existentes no mercado recebe adies e servem para o uso geral.

Alguns deles, entretanto, tm certas caractersticas e propriedades que os tornam

mais adequados para determinados usos, permitindo que se obtenha um concreto

ou uma argamassa com a resistncia e durabilidade desejadas, de forma bem

econmica.

2.1.1 Histrico de utilizao

18

O Cimento Portland Pozolnico um composto obtido atravs da calcinao,

a temperaturas prximas dos 1500C, de uma mistura bem proporcionada de

calcrio (carbonato de clcio) e argilas (silicatos de alumnio e ferro), assim como de

certa quantidade de gipsita (gesso com grau de finura elevado), material controlador

da pega, e eventualmente de substncias denominadas adies, que alteram suas

propriedades e promovem seu emprego (DINTEN, 2000, p.25).

A mistura de matrias prima que contenham cal (CaO), slica (SiO2), alumina

(Al2O3) e xido de ferro (Fe2O3) em propores ideais submetida ao do calor

do forno produtor de cimento, que segundo BAUER (1979, p.33) resulta na obteno

do Clnquer e conduzem formao dos principais compostos do cimento:

Silicato Tricalcico (3CaO SiO2 = C3S) o principal constituinte do cimento,

sendo o responsvel pela resistncia em todas as idades.

Silicato Biclcico (2CaO SiO2 = C2S) o segundo principal constituinte, sendo

largamente responsvel pela resistncia em idades mais avanadas.

Aluminato Tricalcico (3CaO Al2O3 = C3A) o terceiro principal composto do

cimento, contribuindo para a resistncia especialmente no primeiro dia. o

constituinte do cimento que apresenta maior calor de hidratao.

Aps um complexo processo (Figura 1), adiciona-se a pozolana ao clnquer na

fase de moagem, dando origem ao cimento pozolnico, tambm denominado como

Cimento Portland tipo IV. A pozolana utilizada para promover uma significativa

melhoria no comportamento de argamassas e concretos, conforme especificaes

da NBR 5736 - Cimento Portland Pozolnico.

2.1.2 Cimento Pozolnico

19

Figura 1 - Esquema do processo de fabricao do Cimento Portland (KIHARA, 1995)

2.2 Pozolana

O uso de adies data de 1500 a.C., na Grcia, onde se adotava um material

de origem vulcnica originado de erupes ocorridas na ilha Santorini. Isto

demonstra que o uso de adies minerais na construo civil anterior inveno

do cimento sendo adoo do termo pozolana para alguns tipos de adies

minerais; haja vista que ele foi empregado pela primeira vez na Itlia, no ano 300

a.C., para descrever as cinzas vulcnicas provenientes da vila de Pozzuoli, prxima

cidade de Npoles (MALHOTRA, 1996).

No ano de 79 d.C. tinha-se como principal fonte deste tipo de material, as

cinzas vulcnicas proveniente do monte Vesvio, que provocou o extermnio de

vrias cidades, como Pompia e Herculano (LEA, 1971, p.1-10).

Hoje em dia a pozolana definida como um material silicoso ou slico-

aluminoso, que apresenta poder aglomerante quando na presena de umidade em

temperaturas prximas ambiente, reagindo quimicamente com o hidrxido de

clcio produzido na hidratao do cimento (DODSON, 1990).

2.2.1 Histrico

20

Existem dois tipos de materiais pozolnicos disponveis: h as pozolanas

naturais que so de origens vulcnicas e as sintticas que so subprodutos da

queima do carvo em usinas termoeltricas e fornos de indstrias de ao (AITCN,

2000, p. 170), fazendo com que o uso destes materiais necessitem de pouco ou

nenhum custo adicional para sua aplicao no cimento. Denominam-se tambm

cinzas volantes.

As Cinzas Volantes consistem basicamente de partculas esfricas de vidro

aluminosilicosas, que so produzidas pela combusto de carvo pulverizado nas

usinas termoeltricas. Em um processo tpico de fabricao, a cinza volante

sinterizada em um forno, a temperaturas na faixa de 1000 a 1200C (DE FARIA,

2004, p.14).

Segundo CARMO, (2006) as pesquisas considerando a utilizao de

pozolanas, acima de tudo, visam fornecer uma maneira de evitar agresso ao meio

ambiente, haja vista que, geralmente, estes materiais so depositados em rios,

campos e lagoas, quando no se dispe de um uso para estes resduos.

As cinzas volantes no reagem com a gua da forma como so obtidas.

Contudo, quando finamente divididas, reagem com o hidrxido de clcio em

presena de gua e na temperatura ambiente, dando origem a compostos com

propriedades aglomerantes, sendo por essa razo, utilizadas conjuntamente com o

clnquer na fabricao do cimento pozolnico, pois o hidrxido de clcio um

produto normalmente resultante da hidratao deste (ZAMPIERI, 1993).

A utilizao de materiais pozolnicos modifica a microestrutura do concreto,

diminuindo a permeabilidade e a porosidade capilar, aumentando o equilbrio e a

durabilidade do concreto (ABCP, 2002).

Pelo fato dos materiais pozolanicos possurem menor velocidade de

hidratao, os cimentos com adio desses materiais empregados em condies

semelhantes de umidade e temperatura podem apresentar menor desenvolvimento

inicial de resistncia, ou seja, retardo na pega, devido ao fato dos materiais

pozolnicos terem menor velocidade de hidratao em relao ao clnquer. Contudo,

baseando-se em experimentos da ABCP (Associao Brasileira de Cimento

Portland), verifica-se que as resistncias atingidas excedem os limites mnimos

2.2.2 Produo e utilizao de Pozolana

21

estabelecidos pelas normas tcnicas pertinentes, que mencionam os valores

necessrios mais usuais.

O cimento Portland , comumente, o material com maior custo quando se

trata de concreto, por ser o material que requer maior complexidade em seu

processo de fabricao, englobando maior gasto de combustvel para a fabricao

da sua principal matria prima, o clnquer, e posteriormente um grande consumo de

energia eltrica na fase de moagem. A substituio parcial do cimento por

pozolanas, via de regra, acarreta diminuies no consumo de clnquer, e no da

energia eltrica utilizada para a produo do cimento, alm de baratear o processo,

aumentar o tempo de vida das minas de calcrio e do combustvel, que so recursos

naturais no renovveis, eliminando tambm um passivo ambiental (resduo das

termo-eltricas, a pozolana).

Assim sendo, a reduo do uso do cimento resulta em economia para a

produo do concreto.

2.3 Aditivo

Qualificam-se como aditivos os elementos que so empregados no concreto

alm de gua, agregados, cimento e adies. Utilizam-se aditivos para alterar as

caractersticas do concreto, tais como: aprimorar a trabalhabilidade, aumentar a

resistncia, incorporar ar e acelerar ou retardar a pega e o progresso da resistncia.

Os aditivos podem alterar significativamente o custo do concreto dependendo do seu

tipo e objetivo.

Segundo GIAMMUSSO (1992), aditivos so produtos qumicos usados em

pequenos teores para melhorar propriedades do concreto fresco ou endurecido. O

uso de aditivos e as vantagens decorrentes permitem que se pense em aditivo como

o 4 componente do concreto. A garantia de um bom resultado dos aditivos depende

do uso correto destes produtos que consiste basicamente em:

a) aditivo adequado

b) modo de usar no concreto

c) teor correto

d) modo de usar correto

Adicionando-se um aditivo a um concreto ruim se obtm apenas um concreto ruim

com aditivo (AITCN, 2000).

22

J para RAMACHANDRAN (1995, p137), aditivos qumicos so materiais

solveis em gua, adicionados mistura em pequenas quantidades, os quais podem

propiciar o aceleramento ou retardamento da pega, reduo da quantidade de gua,

o aumento da trabalhabilidade, ganhos de resistncia, durabilidade, etc.

Normalmente os aditivos no atuam especifica e unicamente em relao a

uma nica finalidade, podendo paralelamente a uma ao principal desempenhar

funes secundrias, que podem ser favorveis ou prejudiciais ao concreto se no

forem devidamente ponderadas, tais como melhora da trabalhabilidade, acelerao

ou retardo excessivo de pega conforme dosagem, controle do desenvolvimento da

resistncia, melhora da resistncia ao do gelo, fissurao trmica, expanso

lcali-agreagado, a solues cidas e sulfatadas.

O desempenho do aditivo pode no ser o esperado, dependendo da sua

quantidade, das condies de utilizao, da composio qumica e da natureza e

propores do aglomerante e agregados empregados no concreto (SCANDIUZZI,

1986).

Os aditivos no transformam um concreto mal dosado e mal manuseado em

um concreto bom, eles conferem somente um aprimoramento s suas propriedades.

Assim, os fabricantes de aditivos, pesquisadores e autores aconselham um estudo

preliminar, em laboratrio, da dosagem que se pretende aplicar no concreto.

O primeiro aditivo qumico sinttico foi empregado em 1930 nos Estados

Unidos como dispersante para pigmento em um concreto. Esse aditivo era composto

de um produto a base de cido naftaleno sulfnico (HARTMAN, 2002).

Naquela poca, substncias normalmente formadas por polmeros, como por

exemplo, os derivados sulfonados naftaleno-formaldedo (misturas polimoleculares),

eram disponveis comercialmente. Entretanto, seu uso era limitado, pois, uma vez

que a resistncia mecnica solicitada para o concreto era muito baixa, podia-se

assim, variar a relao gua/cimento para alcanar a trabalhabilidade almejada.

Alm disso, naquele perodo o custo do cimento era relativamente baixo e a possvel

reduo de consumo devido ao uso de redutor de gua no apresentava significativa

2.3.1 Histrico dos Aditivos

23

vantagem econmica. Esses fatores cooperaram para que no se tornasse difundido

o uso desses aditivos (DODSON, 1990).

Essa condio foi sendo alterada ao longo dos anos e assim surgiu o primeiro

redutor de gua empregado pela indstria do concreto, um polmero dispersante a

base de lignina (lignossulfonatos), um subproduto de baixo custo da indstria do

papel. Por outro lado, a expressiva variao na sua composio, devido variao

da matria prima e dos processos de fabricao do papel, sobretudo relativo ao teor

de acar, gerou problemas como o excessivo retardo de pega (DINTEN, 2000).

Pesquisas realizadas no Japo e na Alemanha na dcada de 60 resultaram

no desenvolvimento dos aditivos superplastificantes com alto poder de fluidificante e

redutor de gua em concretos. Esses aditivos foram introduzidos no mercado

japons em 1964 e comearam a ser comercializados em grandes quantidades

(HARTMAN, 2002).

Nas primeiras aplicaes em larga escala de aditivo, objetivou-se o aumento

da fluidez de concretos e posteriormente o mesmo foi introduzido em misturas com a

finalidade de reduzir a quantidade de gua. Desde ento, os aditivos passaram a ser

produzidos especificamente para a utilizao em concretos. Os fabricantes desse

produto passaram a investir num controle mais rgido da matria prima, melhorando

o teor de pureza e resultando em aditivos com propriedades elevadas para a

aplicao desejada, sendo hoje um composto indispensvel na mistura de concretos

(HARTMAN, 2002).

Os polifuncionais, ou multifuncionais, ganharam fora no mercado de aditivos

para concreto, devido a algumas necessidades de produo do concreto, como a

reduo da exsudao e segregao, reduo de gua na mistura, aumento

acentuado da fluidez do sistema e maiores taxas de desenvolvimento da resistncia.

Eles basicamente so parentes dos plastificantes e assim so chamados

tambm no meio tcnico, pois os mesmos ainda no so citados na norma

pertinente a aditivos para concretos de cimento portland.

Como em certas dosagens, principalmente em concreteiras, h a necessidade

da reduo de gua para um aumento da resistncia e reduo no consumo de

2.3.2 Caractersticas Qumicas e Fsicas dos Aditivos Polifuncionais

24

cimento, eles possuem uma funo de plastificante, reduzindo a quantidade de gua

de 6 a 10%.

Em muitos casos, o concreto chega obra, necessitando de um aumento da

fluidez, mas sem a adio de gua, ento os polifuncionais so utilizados em

dosagens maiores para proporcionar esse aumentar da fluidez do concreto, sem

causar danos mistura.

A base qumica dos aditivos polifuncionais normalmente derivada de lignina

e lignossulfonatos, sua dosagem como plastificante varia de 0,3 a 0,6%, porm se

usado como superplastificante fica entre 0,61 a 1,0%, ambas sobre o peso do

cimento. Dosagens superiores a 1% podem provocar retardo de pega (HARTMAN,

2002).

Os aditivos de base lignossulfonatos so normalmente classificados no setor

qumico e da construo civil como aditivos plastificantes e em alguns casos como

superplastificantes de primeira gerao, sendo utilizados normalmente como

redutores de gua23.

Os lignossulfonatos foram pioneiramente utilizados apenas como aditivos

redutores de gua. Somente com a diminuio dos efeitos secundrios decorrentes

de impurezas do seu processo de fabricao, que foi possvel seu uso como

superplastificante (HARTMAN, 2002).

Os primeiros lignossulfonatos apresentavam problemas, pois possuam altos

teores de aucares na sua composio, o que causava grande retardo da pega e

incorporao de ar mistura. Hoje esses aditivos so submetidos a processos de

purificao para a remoo desses aucares por meio de ultra filtragem, tratamento

trmico com pH controlado e ainda a fermentao, reduzindo bastante tais efeitos

secundrios (RIXOM, 1999).

Esses aditivos permitem uma reduo de gua da mistura entre 8% a 12%.

Quando usados em altas dosagens podem causar excessivo retardo de pega e

incorporao de ar (RIXOM, 1999).

Os aditivos so classificados por sua funo principal embora tambm devam ser

mencionadas suas aes secundrias, muitas vezes indesejveis. Os aditivos so

produtos acrescentados em poucas quantidades (at 5%), com capacidade de

2.3.3 Conceitos e Normas Pertinentes a Aditivos

25

modificar as propriedades no estado fresco ou endurecido de concretos,

argamassas, pastas e grautes. Os aditivos plastificantes so usados em todo o

mundo com as seguintes finalidades (HARTMAN, 2002):

Reduzir o consumo de gua para uma mesma consistncia, aumentando assim a

resistncia e durabilidade do concreto;

Aumentar a fluidez da mistura sem alterar a o consumo de gua;

Reduzir a quantidade de cimento da mistura, mantendo a consistncia e

resistncia compresso com a finalidade de reduzir custos, retrao, fluncia e

tenses trmicas.

Na literatura so encontradas inmeras especificaes para aditivos. A

Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) define por meio da NBR

11768/1992 que h os aditivos plastificantes e os superplastificantes, dos tipos SP

(superplastificantes), SPA (superplastificante acelerador), P (plastificante), PR

(plastificante retardador) e PA (plastificante acelerador).

Determinadas molculas orgnicas distinguidas pelas suas caractersticas

dispersivas podem ser usadas para a neutralizao de cargas eltricas existentes na

superfcie das partculas de cimento, reduzindo a tendncia de floculao do

mesmo, alm de serem usadas como redutoras de gua, superplastificantes e

agentes dispersivos (AITCN, 2000, p.147).

Entre as molculas existentes, destacam-se as de lignossulfonato, que agem

como excelente agente dispersivo. Segundo AITCN (2000) possvel o uso dessas

molculas na obteno de redues de gua na faixa de 5% a 10%, antes que

algumas caractersticas indesejveis ocorram, tais como intenso retardamento da

pega devido presena de aucares de madeira e aprisionamento de grandes

bolhas de ar causadas por substncias de ao de superfcie presentes na madeira.

Essas substncias iniciam sua ao instantaneamente no sistema gua-

cimento, por alterao da tenso superficial da gua e por adsoro superfcie das

partculas de cimento, sendo denominadas como tensoativos.

Os tensoativos so substncias que se concentram na interface do cimento,

alterando as foras fsico-qumicas. Essas substncias so adsorvidas nas

2.3.4 Mecanismos de ao do aditivo

26

partculas de cimento, conferindo-lhes uma carga eltrica negativa conforme

ilustrado na Figura 2, resultando uma repulso entre as partculas, isto , uma

defloculao, alm de repelir tambm as bolhas de ar, que ficam impossibilitadas de

aderir ao cimento.

H tambm a presena de cargas eletrostticas, que do origem a uma

camada de molculas de gua orientadas que impede que as partculas se

aproximem muito uma das outras, conferindo-lhes grande mobilidade, e a gua, livre

da restrio imposta pela floculao, fica disponvel para lubrificar a mistura e

aumenta a trabalhabilidade do sistema (NEVILLE, 1997).

Figura 2 - Ao das molculas de aditivos sobre as partculas de cimento (AITCIN, 2000).

O aditivo tensoativo, como o caso do polifuncional de base lignossulfonato

utilizado nesse estudo tm influncia sobre a velocidade de hidratao do cimento,

entretanto no alteram a natureza dos produtos de hidratao, por conseguinte no

alteram a estrutura da pasta de cimento hidratada.

Por fim, os superplastificantes so polmeros que interagem fisicamente e

quimicamente com partculas de cimento. A interao fsica ocorre quando um

superplastificante usado para dispersar gros no cimentcios finamente

pulverizados. Este tipo de interao inclui trs modos de ao (GAGN1, 1996, Apud

LIMA, 2006):

1 GAGN, R; BOISVERT, A; PIGEON, M. Effect of superplasticizer dosage on mechanical properties, permeability, and freeze-thaw durability of high strength concretes whit and without silica fume. ACI MATERIALS JOURNAL. [S.I]; v.93, n.2, p. 11-120, March-April 1996).

27

1. A adsoro de molculas de superplastificantes por foras de Van der Waals

e foras eletrostticas sobre as partculas;

2. Reduo das foras de atrao entre partculas de cargas opostas

(defloculao) e induo de foras repulsivas em virtude das altas cargas

negativas convertidas para as partculas pelo aditivo polifuncional adsorvido;

3. Uma barreira ativa entre as molculas de polmeros adsorvidas e as

partculas vizinhas.

A eficincia do aditivo superplastificante pode variar, dependendo da dosagem

dos constituintes da mistura, especialmente as propriedades do cimento (NEVILLE,

1997, p.252).

Para um dado cimento Portland, a dosagem de aditivo necessria para obter

uma pasta com fluidez definida aumenta com a sua rea especfica do cimento.

Quanto mais fino for o cimento, maior a quantidade de superplastificante necessria

para obter uma dada fluidez ou trabalhabilidade (AITCN, 2000, p.147).

Podem ser encontrados aditivos polifuncionais de diversas composies. No

entanto, faz-se necessrio sua seleo e definio dos teores empregados e de

estudos de compatibilidade do aditivo com o aglomerante. Para tal, se destacam

ensaios em pasta pelo mtodo de Kantro (Mini Slump) e Funil de Marsh.

28

3 MTODOS PARA AVALIAO DE CIMENTO E PASTAS COM ADITIVOS

POLIFUNCIONAIS

3.1 Compatibilidade cimento-aditivo

PETRIE (1976, Apud AITCN, 2000) afirma que no existe uma teoria clara e

aceita que explique detalhadamente a ao dos aditivos superplastificantes sobre as

partculas do cimento durante a hidratao inicial do mesmo.

O emprego de certos aditivos polifuncionais em conjunto um dado cimento

pode gerar problemas como enrijecimento precoce, retardo acentuado de pega,

incorporao excessiva de ar, segregao, exsudao, perda de trabalhabilidade,

aumento excessivo na viscosidade plstica (coeso), etc., comprometendo o

bombeamento, acabamento e adensamento do concreto. Tambm podem ser

alterados os tempos de pega (pega rpida ou falsa pega) e sua resistncia inicial.

Estes fenmenos so denominados incompatibilidade (fsica ou qumica) cimento-

aditivo.

Alguns fatores influenciam este fenmeno, como a variedade de aditivos

existentes no mercado com diferentes composies qumicas, a diversidade de

cimentos com diferentes composies mineralgicas e a utilizao cada vez mais

assdua de adies, pozolnicas ou no, como a slica ativa, cinzas volantes e

cinzas de casca de arroz, escrias, entre outras (HARTMAN, 2002).

Destacam-se tambm, alm das adies, as fases do Cimento Portland (C3S,

C2S e C3A), que nem sempre so as mesmas e apresentam as mesmas propores

e a interao entre o cimento e o superplastificante que complicada, devido

influncia mtua entre o cimento e os sulfatos e entre os sulfatos e o

superplastificante.

Essa interao pode ser afetada conforme os parmetros descritos a seguir:

A composio qumica dos cimentos, especialmente a quantidade de C3A e lcalis: a quantidade de lcalis presentes no cimento pode alterar a solubilidade dos sulfatos, que por sua vez, alteram a hidratao do C3A. Os lcalis bloqueiam a ao do C3A e aumentam a adsoro pelo C3S. As molculas dos aditivos, especialmente os sulfonatos, competem com os ons sulfatos do C3A e insuficientes quantidades de SO4

-2 resultaro numa adsoro maior do aditivo. Esses aditivos tambm podem alterar a nucleao do gipso, alterando o sulfato disponvel na soluo. Uma combinao nesses efeitos pode alterar a composio qumica ou as

29

propriedades dos aditivos influenciando a incompatibilidade cimento-aditivo (RAMACHANDRAN2, 1998, Apud HARTMAN, 2002). Quantidade e tipo de sulfato de clcio presente nos cimentos: a quantidade de SO3 presente nos clnqueres dos cimentos atuais mudou. At pouco tempo atrs, a quantidade de SO3 dos clnqueres era da ordem de 0,5%, mas hoje se podem encontrar teores de 1,5% e em alguns casos at mais (AITCN3, 2000, Apud HARTMAN, 2002).

At os dias de hoje, no possvel saber, tendo conhecimento das

especificaes de certo cimento e de um determinado aditivo superplastificante, qual

comportamento reolgico poderia se apresentar em traos com fator a/c baixo,

sendo nesse caso, necessrio a realizao de ensaios para verificar sua

funcionalidade, frente complexidade dos fenmenos qumicos envolvidos (AITCN,

2000).

O melhor mtodo para analisar o comportamento reolgico seria a realizao

de traos de concreto experimentais em uma usina, porm isso consumiria muito

tempo, material e energia. Devido a isso, distintos mtodos que utilizam quantidades

de materiais bem inferiores e mais fceis de serem executados foram desenvolvidos.

Entre eles, o que mais se destaca o ensaio realizado em pasta, com cimento, gua

e aditivo.

Contudo, esse um mtodo mais eficiente e prtico, mas no esta imune a

erros: h diversas combinaes de cimentos e aditivos que interagem de forma

tima em pasta, e que no apresentam resultados to bons em concretos, e ainda

existem as que apresentam resultados razoveis em pastas e que tm desempenho

muito superiores em concretos, pois as condies de mistura de pasta e concreto

so bem distintas.

Normalmente so utilizados dos mtodos para avaliao do comportamento

reolgico na pasta de cimento, sendo eles o miniabatimento e funil de Marsh. O

beneficio do miniabatimento que o mesmo necessita de pouco material para sua

realizao, porm a pasta avaliada sob um comportamento muito esttico,

enquanto que no mtodo do funil de Marsh, apesar de requerer uma quantidade

maior de material, a pasta ensaiada em condies bem mais dinmicas, sendo

2 RAMACHANDRAN, V.S.; MALHOTRA, V. M. Superplasticizers. IN: RAMACHANDRAN, V.S.; Concrete Admixture handbook: properties science and technology. Canada: Noyes Publication, 1998, p. 410-517). 3 ATCIN, P.C. Cements of yesterday and today. Concrete of tomorrow. Cement and Concrete Research. V. 30. 2000. p.1349-1359).

30

esse o motivo da opo pelo mtodo do funil de Marsh no presente estudo (AITCN,

2000).

3.2 Ensaios em pasta

Alguns estudos, como por exemplo, A Avaliao de aditivos superplastificantes

base policarboxilatos destinados a concretos de cimento Portland realizado por

Carine Hartman, tm estudado a incompatibilidade cimento-aditivo superplastificante

em pastas de cimento ou em concretos. Nesse estudo, AITCIN (2000) comparou

dois cimentos fabricados pela mesma indstria, mas com composies diferentes. A

combinao cimento1-aditivo (conforme ilustrado na figura 3) apresentou um teor de

saturao inferior para uma fluidez maior e ainda possibilitou melhor reteno de

trabalhabilidade que a combinao cimento2-aditivo (MONTE, 2003, p.16).

Figura 3 - Demonstrao de incompatibilidade cimento-aditivo.

MONTE (2003, Apud Atcin, 1998).

31

4 PROGRAMA EXPERIMENTAL

4.1 Introduo

O estudo experimental foi realizado em pastas de cimento pozolnico CP IV

com aditivos polifuncionais, onde foi possvel avaliar a pasta de cimento por meio de

uma metodologia de ensaio que determina o tempo de escoamento pelo funil de

Marsh, alm da determinao da consistncia e tempo de pega conforme Anexos A,

B e C.

Os seguintes parmetros foram analisados: o teor de saturao dos aditivos, a

relao entre as propriedades medidas atravs das metodologias avaliadas e a

disperso dos resultados para pastas de propores diferentes. Para tanto, foi

utilizado um cimento do tipo CPIV com teores variados de pozolana, combinado com

trs aditivos polifuncionais distintos. importante avaliar o ponto de saturao para

ter conhecimento do teor ideal de aditivo a ser aplicada na mistura, que propicie

maior fluidez sem desperdcio de aditivo, garantindo o desempenho timo.

Neste captulo esto apresentadas as variveis focalizadas no estudo

experimental que influenciam o escoamento das misturas, os materiais utilizados,

com as justificativas para sua escolha, assim como as caractersticas dos mesmos.

Esto tambm apresentadas as caractersticas das pastas analisadas.

Para a realizao das pastas, foram adotadas relaes a/c com base no ensaio

de consistncia que esto detalhados neste captulo.

4.2 Materiais

Nos itens seguintes, sero descritas as caracterizaes dos materiais utilizados

nesse estudo.

Para a realizao desse estudo foram preparadas amostras de Cimento

Portland Pozolnico tipo IV, com vrios teores de pozolana, as quais variaram

4.2.1 Cimento

32

conforme prescreve a NBR 5736 Cimento Portland Pozolnico, nos intervalos

seguintes:

Cimento puro (Base para o CP IV, sem adio de pozolana);

85% de cimento puro + 15% de pozolana;




A pozolana utilizada apresentou uma granulometria que se retm em 40% na

peneira #325mesh e 31% na peneira #200mesh. Por esta razo, a pozolana foi

moda em moinho de bolas de laboratrio, da seguinte forma: inseriu-se 10 kg de

pozolana no respectivo moinho, por um perodo de 10 minutos, e assim

sucessivamente at atingir-se 140 kg de pozolana moda, sendo essa a quantidade

necessria para o preparo das amostras utilizadas nesse estudo.

Com este procedimento, a quantidade de pozolana retida na peneira

#325mesh ficou em 17% e na peneira #200mesh em 4%, garantindo assim, que o

cimento que viria a ser composto, em especial na proporo de 50% de pozolana e

50% de cimento puro no ficasse superior ao especificado pela norma NBR 5736

que estabelece um mximo de 8% retido na peneira #200mesh.

Depois de moda toda a pozolana, esta foi depositada sobre uma lona (2,5m x

2,5m) e procedeu-se a homogeneizao de toda a amostra, que foi feita

manualmente durante aproximadamente 1 hora. Aps isto, com auxilio de um

caneco de amostragem recolheu-se toda a pozolana e a mesma foi acondicionada

em diversos sacos plsticos de 20 kg.

Na seqncia, providenciou-se a quantidade necessria de cimento CP puro

para esse estudo, sendo o mesmo isento de adies.

De posse do cimento e da pozolana proveniente da usina termoeltrica de

Capivari de Baixo Unidade C - situada no estado de Santa Catarina, foram

preparadas as amostras, misturando e pesando-as individualmente de acordo com

as propores da Tabela 1:

4.2.2 Pozolana

33

Proporo para 15 kg Proporo para 15 kg x 7 = 105 kg

Amostras Cimento Puro kg Pozolana kg Cimento Puro kg Pozolana kg

AM 01 - 15% POZ 12,75 2,25 89,25 15,75

AM 02 - 27% POZ 10,95 4,05 76,65 28,35

AM 03 - 38% POZ 9,3 5,7 65,1 39,9

AM 04 - 50% POZ 7,5 7,5 52,5 52,5

TOTAL

283,5 kg 136,5 kg

Tabela 1 - Proporo de cimento e pozolana nas amostras

As amostras foram acondicionadas em sacos plsticos de 15 kg, sendo sete

sacos (105 kg) de cada amostra, totalizando 420 kg de amostras, isto para que

ficasse fcil o manuseio, transporte das mesmas e proteo contra umidade.

Existem no mercado vrios tipos e composies qumicas de aditivos, e ainda

variaes na concentrao dos seus compostos efetivos. Devido a isso, os aditivos

para o presente estudo foram criteriosamente selecionados, com base na utilizao

das principais concreteiras da regio de Curitiba.

Foram selecionados trs aditivos (Aditivo A, Aditivo B e Aditivo C) de

fabricantes distintos, com caractersticas muito semelhantes, entre elas:

A funo de plastificante polifuncional;

Teores de dosagens recomendados pelos fabricantes muito prximos;

Reduo da gua de amassamento similar;

Base qumica Lignossulfonatos;

Aspecto: liquido no viscoso;

Cor marrom escura;

Leve odor caracterstico;

Teor de slidos muito prximos (conforme tabela 2) e variaes constantes na

NBR 11768 Aditivos para concreto de cimento portland.

Solubilidade em gua total;

Ponto de ebulio prximo ao da gua, em torno de 100C.

4.2.3 Aditivos

34

Tabela 2 - Teor de slidos dos aditivos

4.3 Procedimentos de ensaios na pasta

Na seqncia, ser descrito passo a passo dos ensaios realizados em pasta.

Iniciou-se o ensaio com o funil de Marsh (Figuras 4, 5, 6 e 7) para quatro

amostras de cimento combinadas com trs fabricantes do aditivo polifuncional,

sendo estipulados cinco teores para cada um dos 3 fabricantes de aditivo,

totalizando aproximadamente 60 ensaios. Utilizaram-se cinco teores de aditivos

(0,70%, 0,90%, 1,10%, 1,30% e 1,50%) com base em pesquisas realizadas junto

concreteiras da regio, partindo de um teor mnimo at encontrar o ponto de

saturao.

Entre outros ensaios existentes para a obteno dos mesmos resultados,

escolheu-se este por apresentar vrias referncias como um ensaio ideal para

compatibilizao (AITCN, 2000).

Para cada ensaio, utilizou-se:

1,4 litros de gua;

4 kg de aglomerante (com variao dos teores de pozolana conforme tabela

1);

Aditivo polifuncional (teores variando conforme tabela 7).

Teor de Slidos

Aditivo A 42%

Aditivo B 38%

Aditivo C 41%

4.3.1 Procedimento de ensaio com o funil de Marsh

35

Figura 4 - Insumos utilizados no ensaio de Funil de Marsh

Figura 5 - Preparao da pasta para o ensaio de Funil de Marsh

Figura 6 - Pasta no Funil de Marsh

36

Figura 7 Funil de Marsh utilizado nesse estudo

4.3.2 Determinao da pasta de consistncia normal

O presente ensaio foi realizado conforme especificao no anexo B deste

trabalho com o aparelho ilustrado na Figura 08.

Adicionou-se gua 0,8% de aditivo polifuncional, e os seguintes valores foram

obtidos:

gua Penetrao sonda

140g 02 mm

135g 04 mm

130g 11 mm

134g 06 mm Tabela 3 - Relao teor de gua x penetrao da sonda

37

De acordo com a tabela 3, a quantidade de gua encontrada no ensaio a

que corresponde a 134g de acordo com a penetrao de 06 mm com base na norma

pertinente, e esta que dever ser utilizada no ensaio de tempo de pega.

Figura 8 - Determinao da pasta de consistncia normal

Ensaio: realizado nos laboratrios da Votorantin Cimentos, conforme NBRNM

65 Jul./2003, e seu procedimento completo encontra-se no Anexo C deste

trabalho.

4.3.3 Tempo de pega

38

Figura 9 - Inicio do ensaio de tempo de pega

Figura 10 - Fim do ensaio de tempo de pega

De acordo com as Figuras 9 e 10, verificou-se que para o valor da quantidade

de gua de 134g encontrada no ensaio da determinao da pasta de consistncia

normal no foi possvel obter uma consistncia visualmente adequada para os testes

posteriores, pois possvel verificar que na prpria argamassadeira a

39

homogeneizao e coeso da pasta no so a ideal, ficando esta muito seca, porm

quando a pasta colocada no molde e adensada, observa-se que esta se acomoda

perfeitamente, conforme Figura 11:

Figura 11 - Tempo de pega com 134g de gua

O problema em utilizar esta quantidade de gua, que, ao fazer as leituras do

tempo de pega no pegmetro (equipamento que mede o tempo de pega

automaticamente), verifica-se que o grfico do tempo de pega fica muito irregular

(Figura 12), isto porque, devido a quantidade de gua de amassamento da pasta, a

homogeneizao fica deficiente, algumas partes da pasta ficam com aditivo e outras

no. Por este motivo, optou-se por aumentar a quantidade da gua neste ensaio

para que tivssemos uma perfeita homogeneizao da pasta.

40

Figura 12 - Tempo de pega irregular

Portanto, para todos os ensaios de tempo de pega a gua utilizada foi fixada

em 140g, que representa um f a/c 0,28.

As leituras de tempo de pega foram feitas por um pegmetro (Figura 13),

onde este foi programado para fazer as leituras de tempo de pega a cada 10

minutos. Sem o auxilio deste equipamento seria muito difcil a realizao do ensaio,

isto porque, alguns ensaios de pega tiveram a durao superior a 13 horas, sendo

realizados 1 ensaio de tempo de pega por dia, visto que o equipamento permitia

apenas um ensaio por vez.

Figura 13 - Pegmetro

41

Os tempos de pega com aparelho automtico utilizado foram definidos como

sendo o inicio de pega o momento em que a agulha deixa de tocar a placa de base e

o fim de pega quando se estabiliza o processo de penetrao da agulha.

Conforme a Figura 14, o inicio de pega se deu com 08h20minh, quando a

agulha deixou de tocar a placa de base, enquanto o fim de pega foi em 09h40minh,

primeiro ponto onde se estabilizou o processo de penetrao da agulha.

Figura 14 - Tempo de pega

42

5 RESULTADOS E ANLISES

5.1 Tempo de pega

A seguir sero expostos os grficos com os valores dos tempos de pega obtidos nos

ensaios das amostras do Cimento simulado nesse estudo, com e sem adio de

aditivo polifuncional.

Tempo de pega em pasta sem adio de aditivo (Tabela 4):

Relao a/c Inicio pega Fim pega

AM1_ 15% 0,28 03h25min 04h30min

AM2_27% 0,28 03h25min 04h35min

AM3_38% 0,28 03h25min 04h35min

AM4_50% 0,28 03h35min 04h40min

Tabela 4 - Tempo de pega amostra sem adio de aditivos

3:21

3:50

4:19

4:48

3:25 3:25 3:25

Incio de Pega - amostra pura somente com adio de cinza

Figura 15 - Inicio de pega para ensaio sem aditivo

43

3:21

3:50

4:19

4:484:30 4:35 4:35

Fim de Pega - amostra pura somente com adio de cinza

Figura 16 - Fim de pega para ensaio sem aditivo

Verificou-se nos grficos acima, que no houve variao significativa de uma

amostra para outra nos tempos de pega e, que o intervalo entre inicio e fim de pega

foi de cerca de 1 hora, o que ocorre normalmente nos cimentos. Esta inexistncia de

variao entre uma amostra e outra se deve ao fato de que a relao sulfato de

clcio/aluminato (C3A) se manteve, ou seja, quando adicionou-se a pozolana ao

cimento puro houve uma reduo no teor de Ca2SO4.2H2O (gipsita ou sulfato de

clcio di-hidratado) e conseqentemente no teor dos C3A, proveniente do clnquer.

Tempo de pega com o aditivo polifuncional fabricante A

Aditivo A

Aditivo 0,30% Aditivo 0,55% Aditivo 0,80%

Amostra Inicio pega Fim pega Inicio pega Fim pega Inicio pega Fim pega

AM1_ 15% 05h10min 06h50min 06h55min 08h00min 08h00min 09h30min

AM2_27% 05h25min 07h00min 07h00min 08h00min 08h10min 10h00min



Tabela 5 - Tabela tempo de pega com aditivo A

44

Para o fabricante A observou-se (Tabela 5) que conforme foi aumentado a

adio de pozolana houve em mdia um retardo na pega da amostra 1 para a 4, em

cerca de 1 hora, e que aumentou significativamente o tempo de inicio e fim de pega

em relao as amostras sem adio de aditivo. Contudo o que ficou em evidencia foi

o grande aumento de inicio e fim de pega conforme foi aumentado a dosagem de

aditivo. As amostras com 0,8% de aditivo tiveram um aumento no inicio de pega em

relao com 0,3% de aditivo cerca de 3 horas e que o fim de pega se deu em

mdia 2 horas depois do inicio de pega.

Tempo de pega com o aditivo polifuncional fabricante B

Aditivo B Aditivo 0,30% Aditivo 0,55% Aditivo 0,80%






Tabela 6 - Tabela tempo de pega com aditivo B

Para o fabricante B observou-se (Tabela 6) que conforme foi aumentado a

adio de pozolana houve em mdia uma retardo na pega da amostra 1 para a 4,

em cerca de 1 hora para os teores de 0,30% e 0,55% de aditivo e, que aumentou

significativamente o tempo de inicio e fim de pega em relao as amostras sem

adio de aditivo, tambm se observa que para o teor de 0,8% de aditivo houve um

aumento de 3 horas da amostra 1 para a 4 no inicio e fim de pega. Assim como o

que ocorreu com o fabricante A, houve aumento de inicio e fim de pega conforme foi

aumentado dosagem de aditivo. As amostras com 0,8% de aditivo tiveram um

aumento no inicio de pega em relao com 0,3% de aditivo cerca de 5 horas. Para

amostra 1 com 0,8% de aditivo obteve-se um retardo de 80 minutos em relao ao

teor de 0,55% , j para a amostra 4 um retardo de 3 horas, respectivamente.

45

Tempo de pega com o aditivo polifuncional fabricante C

Aditivo C Aditivo 0,30% Aditivo 0,55% Aditivo 0,80%






Tabela 7 - Tabela tempo de pega com aditivo C

Quanto ao fabricante do aditivo C pode-se fazer as mesmas observaes que

o fabricante B, citado no item anterior, pois o seu comportamento muito parecido,

nica diferena que, para o teor 0,55% de aditivo o inicio de pega ficou com

valores prximos ao teor de 0,80% o que no aconteceu com o fabricante B,

conforme pode-se verificar na Tabela 7.

5.2 Funil de Marsh

Para o ensaio de Funil de Marsh utilizou-se um fator a/c de 0,35, valor este

recomendado por AITCIN (2000) e NBR 7682/1982, diferente do fator a/c de 0,28

encontrado no ensaio de consistncia, conforme demonstrado no item 4.3.2 deste

trabalho. As amostras citadas nas tabelas abaixo, so referentes ao cimento com

variao da pozolana.

0,70% 43 seg 37 seg 40 seg 57 seg

0,90% 39 seg 32 seg 32 seg 45 seg

1,10% 23 seg 21 seg 25 seg 26 seg

1,30% 18 seg 21seg 25 seg 26 seg

1,50% 18 seg

Aditivo A

% Aditivo Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Tabela 8 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo A

46

0,90% 48 seg 33 seg 55 seg 57 seg

1,10% 20 seg 24 seg 26 45

1,30% 20 seg 24 seg 23 seg 32 seg

1,50% 23 seg 32 seg


Aditivo B

Tabela 9 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo B

0,90% 38 seg 35 seg 30 seg 31 seg

1,10% 20 seg 24 seg 27 seg 20 seg

1,30% 14 seg 20 seg 22 seg 20 seg

1,50% 14 seg 20 seg 22 seg

Aditivo C


Tabela 10 - Resultados ensaios Funil de Marsh para o Aditivo C

Para o aditivo A (Tabela 8) encontrou-se 1,30% como ponto de saturao

para a amostra 1, j para as amostras 2,3 e 4 houve uma reduo na adio de

aditivo para um teor de 1,10% , que representa uma economia de 18%, observa-se

tambm que o tempo de escoamento foi maior conforme aumentou o teor de

pozolana, por exemplo, a amostra 4 aumentou o tempo de escoamento em 44% em

relao amostra 1.

Para o aditivo B (Tabela 9) encontrou-se 1,10% como ponto de saturao

para as amostras 1 e 2, j para as amostras 3 e 4 houve aumento na adio de

aditivo para um teor de 1,30% , que representa 18% a mais de aditivo, observa-se

tambm que o tempo de escoamento foi maior para a amostra 4 que aumentou o

tempo de escoamento em 60% em relao amostra 1.

Para o aditivo C (Tabela 10) encontrou-se 1,30% como ponto de saturao

para as amostras 1,2 e 3, j para a amostra 4 houve uma reduo na adio de

aditivo para um teor de 1,10% o que representa uma economia de 18% e seu tempo

de escoamento foi prximo aos valores encontrados para as amostras 2 e 3.

Tambm podemos concluir que para a amostra 1 o tempo de escoamento foi de 14

47

segundos e para a amostra 4 foi de 20 segundos que representa um aumento no

tempo de escoamento de 43%.

Ensaio Funil de Marsh (5 min) a/c = 0,35 - Aditivo A

10

20

30

40

50

60

0,70% 0,90% 1,10% 1,30%

Teor de aditivo (%)

Tem

po d

e es

coam

ento

(s)

Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Figura 17 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo A

48

Ensaio Funil de Marsh (5 min) a/c = 0,35 - Aditivo B

10

20

30

40

50

60

0,90% 1,10% 1,30% 1,50%

Teor de aditivo (%)

Tem

po d

e es

coam

ento

(s)


Figura 18 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo B

Ensaio Funil de Marsh (5 min) a/c = 0,35 - Aditivo C

10

20

30

40

50

0,90% 1,10% 1,30% 1,50%

Teor de aditivo (%)

Tem

po d

e es

coam

ento

(s)


Figura 19 - Grfico funil de Marsh - Fabricante do aditivo C

49

Analisando as Figuras 17, 18 e 19 respectivamente, verifica-se que para ambos os

fabricantes de aditivo a amostra 1 foi a que teve o menor tempo de escoamento e

que a amostra 4 teve o maior tempo de escoamento, com exceo apenas do

fabricante C, onde o maior tempo de escoamento foi para a amostra 3. O que

podemos concluir que a amostra 4 em relao a 1 aumentou o tempo de

escoamento em 44% para os fabricantes A e C, e 60% para o B, porem no se

conseguiu estabelecer uma correlao entre variao no teor de pozolana e tempo

de escoamento ou ponto de saturao.

50

6 CONSIDERAES FINAIS

Aps a apresentao dos resultados e as respectivas discusses algumas

concluses podem ser extradas, considerando-se que no h uma norma que

especifica qual o correto procedimento para encontrar a quantidade de gua ideal a

ser utilizada no ensaio de tempo de pega para pasta de cimento com utilizao de

aditivo, nem que especifique como se determina o tempo de pega nesse tipo de

pasta.

Quanto aos ensaios de pega, para todos os fabricantes dos aditivos quanto

maior for dosagem maior o tempo de pega da pasta de cimento independente da

quantidade de pozolana, por isso sempre que se vai trabalhar com esse cimento,

deve-se fazer uma avaliao de pega em funo da dosagem que se deseja utilizar.

Um detalhe a ser observado que o fabricante do aditivo A com teor de slidos igual

a 49%, no variou o tempo de pega na mesma proporo em relao aos outros 2

fabricantes, conforme foi sendo adicionada a pozolana, isto porque, o mecanismo de

reao deste possivelmente diferente, provavelmente em funo da quantidade de

aucares presentes no aditivo.

Para os aditivos B e C, com teor de slidos de 38% e 41% respectivamente,

conforme aumentado o teor de pozolana h um aumento no tempo de pega

principalmente para o teor 0,8%, o que muito relevante, visto que, concreteiras

utilizam na faixa de 0,6 a 1,0% deste, reafirmando que tambm importante

conhecer a variao de pozolana nos cimentos utilizados em concreteiras, por

exemplo, a cada entrega do produto, antes de se utilizar o aditivo para no ocorrer

problemas de retardo de pega.

Quanto mais pozolana maior o tempo de escoamento, a amostra 4 em relao a

1 aumentou o tempo de escoamento em 44% para os fabricantes A e C, e 60% para

o B, porem no se conseguiu estabelecer uma correlao entre variao no teor de

pozolana e tempo de escoamento ou ponto de saturao.

Os teores de aditivos encontrados atravs do ponto de saturao foram

relativamente altos em relao ao que geralmente se utiliza em concreteiras, pois

encontramos em mdia para todos os fabricantes um teor ideal entre 1,10% a 1,30%

de aditivo, isto porque, o cimento no era um CPIV verdadeiro (fabricado em escala

industrial) e sim, um cimento composto em laboratrio. E tambm, porque durante a

51

realizao de nossos ensaios a temperatura ambiente encontrava-se na casa dos

15C, e segundo estudos j realizados, a essa temperatura as reaes da pasta

tornam-se mais lentas, retardando a pega. Tambm se pode concluir que o

desempenho do aditivo maior em relao as dosagens que so utilizadas,

provavelmente no utilizadas ao mximo por conta de alguns problemas como

retardo de pega como esta tambm justificado por ensaios nesse trabalho.

52

7 CONCLUSO

Tempo de Pega:

- Para todos os fabricantes dos aditivos quanto maior for dosagem maior o

tempo de pega;

- O aditivo A foi o que se manteve mais estvel;

Funil de Marsh:

- Quanto mais pozolana maior o tempo de escoamento, a amostra 4 em relao a 1

aumentou o tempo de escoamento em 44% para os fabricantes A e C, e 60% para o

B, porem no conseguimos estabelecer uma correlao entre variao no teor de

pozolana e tempo de escoamento ou ponto de saturao.

- Os teores de aditivos encontrados atravs do ponto de saturao foram

relativamente altos.

53

8 SUGESTES PARA PROSSEGUIMENTO DE PESQUISA

A presente pesquisa de concluso de curso possibilitou a ampliao do

conhecimento com relao ao comportamento de aditivos polifuncionais nas

propriedades das pastas de cimento CPIV com variao do teor de adio, contudo,

com alguns aspectos apresentados nesse trabalho e com a verificao de que

alguns temas no foram explorados, conclui-se que alguns pontos merecem uma

considerao especial, entre eles:

Analisar a compatibilidade realizando ensaios de resistncia mecnica, nas

pastas e em concretos tambm.

Verificaes de outros ensaios de desempenho qumicos e fsicos como, por

exemplo, ensaios de calorimetria e cone de mini kantro.

54

9 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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Paulo, 1993.

57

APNDICE A Caractersticas fsicas e qumicas do cimento

As caractersticas fsicas e qumicas foram determinadas por meio de ensaios

realizados nos laboratrios da Votorantin Cimentos, e so apresentadas a seguir

(Tabela 11)

Anlise Blaine SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 RI

Unidade de Engenharia cmg-1 % % % % % % % % %

AM 01 - 15% POZ 4730 23,84 7,38 3,49 51,23 5,37 1,1 0,07 3,52 13,13

AM 02 - 27% POZ 4530 28,78 9,68 3,64 44,72 5,02 1,26 0,07 2,94 23,61

AM 03 - 38% POZ 4220 33,42 12,22 3,86 39,41 4,53 1,42 0,07 2,58 34,32

AM 04 - 50% POZ 4020 38,2 15,01 4,06 33,48 3,96 1,58 0,07 2,14 45,76

Tabela 11 - Composio fsica e qumica das amostras de cimentos utilizadas

58

ANEXO A Metodologia dos Ensaios em Pasta ndice de Fluidez

A.1 ndice de Fluidez

O mtodo utilizado para avaliar o ndice fluidez das pastas de cimento o Funil de

Marsh normalizado pela NBR 7682 (1983), sendo este j utilizado por algum tempo

em vrios setores da indstria, como na avaliao da fluidez de grautes e na lama

de perfurao na indstria do petrleo.

Define-se o ndice de fluidez como os segundos necessrios para uma quantidade

de 1000 cm de pasta de cimento escoar atravs do Funil de Marsh pelo seguinte

procedimento:

De posse de um funil metlico de face interna lisa, polida e isenta de leses com as

medidas conforme ilustrao 5 e seu respectivo suporte, prepara-se a calda de

cimento a ser avaliada conforme os seguintes passos:

Os insumos (cimento, gua e aditivo) so pesados, sendo que a gua e o

aditivo em balana analtica com resoluo de 0,001g e o cimento em balana semi-

analitica com preciso de 0,01g e devidamente reservados;

A gua e o aditivo so inseridos no misturador, que ligado enquanto faz-se

a introduo aos poucos do cimento para evitar a aglomerao do cimento. Esse

procedimento deve ser realizado em 2 minutos;

Deve-se interromper esse procedimento por um perodo de 30 segundos,

para realizar a limpeza do cimento aderente ao misturador, com o auxilio de uma

esptula;

O misturador ligado por mais 2 minutos;

Mede-se a temperatura;

59

Figura A. 1 - Funil de Marsh

Em seguida, umedecem-se as paredes internas do funil (Figura 20) e monta-se o

mesmo sobre o suporte de forma que o conjunto apresente-se nivelado e isento de

vibraes.

Homogeneza-se a calda manualmente por 30 segundos com auxilio de uma haste

metlica, plstica ou de madeira, conforme Figura 21.

Figura A. 2 - Haste utilizada na homogeneizao da pasta

10 100 400

15 50

60

Na seqncia deve-se alinhar uma proveta cujo eixo fique alinhado com o funil, que

dever ser preenchido com a pasta a ser ensaiada at o nvel indicado na borda

interna do funil num tempo mximo de 30 segundos.

Faz-se a medio do tempo utilizado para encher um bquer de 1 litro (no estudo

utilizou-se bquer de 900 ml) com a calda.

Este procedimento deve ser executado com todas as propores de aditivo e

adies serem avaliadas, sendo que a influncia das variveis sobre os resultados

dos ensaios serviro de parmetro na obteno de uma metodologia adequada para

a viscosidade da pasta e ponto de saturao do aditivo.

61

ANEXO B Metodologia dos Ensaios em Pasta Consistncia

A pasta de cimento, com ndice de consistncia norma constitui uma mistura

padronizada de cimento e gua que apresenta propriedade reolgica constante,

sendo utilizada para a verificao de duas importantes caractersticas do cimento

portland: os tempos de pega e a instabilidade de volume4.

Neste ensaio, defini-se a pasta de consistncia normal, conforme NBR NM 43/2003.

B. 1.1 Condies necessrias

Os seguintes equipamentos so necessrios para a realizao desse ensaio:

Balana com resoluo de 0,1 g;

Misturador mecnico acompanhado de cuba e p de ao inoxidvel;

Esptula de borracha;

Esptula metlica;

Molde tronco-cnico resistente ao ataque da pasta de cimento e material no

absorvente;

Placa rgida plana de dimenses que permitam o apoio de toda a base do molde,

de material no absorvente e espessura uniforme;

As partes componentes do aparelho de Vicat devem ter as seguintes caractersticas:

Aparelho de Vicat: Conjunto formado por: haste mvel, agulha (para determinao

do tempo de incio e fim de pega), ponteiro indicador e sonda, tendo massa total de

(3001)g.

Sonda de Tetmajer: Cilndrica com base plana, confeccionada com metal inoxidvel

tendo dimetro de (10,00 0,05) mm e comprimento livre de (50 1) mm.

Cronmetro;

Recipiente para pesagens;

Becker com capacidade mnima de 300 ml;

Concha;

4 ASSOCIAO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND Manual de ensaios fsicos de cimento. So Paulo, 2000. 49 p.

B.1 Consistncia

62

Termmetro;

Termo higrmetro;

gua destilada;

Planilha de resultados;

Calculadora;

Amostra a ser ensaiada.

Para a segurana da pessoa que realiza o ensaio e para o meio ambiente,

necessrio o uso de luvas de procedimento, bem como bota de segurana e jaleco.

B.1.2 Outros

A Balana, termo higrmetro, cronmetro, termmetro e argamassadeira devem

apresentar-se devidamente calibrados no momento do ensaio.

O Aparelho de Vicat deve estar calibrado conforme procedimento especfico.

B.1.3 Condies ambientais

As condies ambientais do laboratrio devem ser mantidas temperatura de (20

2)C e umidade relativa maior que 50%. Todos os materiais e a gua de

amassamento devem estar mesma temperatura do laboratrio quando usados

(ABCP - Manual de ensaios fsicos de cimento, 2000).

B.1.4 Procedimentos

a. Ajustar o aparelho de Vicat provido da sonda, baixando-a at que esteja em

contato com a placa de base que ser utilizada e ajustar a marca zero da escala.

Levantar a sonda at a posio de espera.

b. Colocar o molde com a sua base maior apoiada sobre a placa base.

c. Em seguida, pesar na balana a massa de cimento ( cm ) que ser utilizada na

preparao da pasta que deve ser de (500,0 0,5)g.

d. A massa de gua ( am ) deve ser determinada por tentativas e ser medida com

exatido de 0,5 g.

e. Com o misturador parado, em posio de iniciar o ensaio, verter a gua na cuba,

adicionar o cimento, acionar o cronmetro e deixar 30s em repouso.

f. Em seguida, ligar o misturador em velocidade lenta por 30 s.

63

g. Desligar o misturador e raspar as paredes da cuba com a esptula de borracha,

fazendo com que toda a pasta a ela aderida fique no fundo; realizar essa

operao em 15s.

h. Imediatamente misturar durante 1 min velocidade rpida.

i. Na seqncia, com auxlio da esptula de borracha, encher o molde rapidamente

com a pasta e para facilitar o enchimento sacudir suavemente o molde. Tirar o

excesso de pasta e rasar o molde com esptula metlica, colocando-a sobre a

borda da base menor e fazendo movimentos de vai-e-vem sem comprimir a pasta.

j. Colocar o conjunto sob o aparelho de Vicat, centrar o molde sob a haste, descer a

haste at que o extremo da sonda entre em contato com a superfcie da pasta e

fix-la nessa posio por meio do parafuso. Aps 45 s do trmino da mistura,

soltar a haste e aguardar 30 s.

k. Cuidar para que o aparelho no esteja submetido a nenhuma vibrao durante o

ensaio.

l. A pasta considerada como tendo consistncia normal quando a sonda se situa a

uma distncia de (6 1) mm da placa base aps 30s do instante em que foi solta.

Caso no se obtenha este resultado, deve ser preparado diversas pastas de

ensaio variando a quantidade de gua e utilizando nova poro de cimento a cada

tentativa.

B.1.5 Clculo dos resultados

Calcula-se a porcentagem de gua (A) necessria obteno da consistncia

normal da pasta de cimento, utilizando a frmula:

100=c

a

m

mA

Equao 1 Consistncia normal da pasta de cimento

Onde:

am a massa de gua utilizada para a obteno da consistncia normal da pasta de cimento, em gramas;

cm a massa de cimento utilizada no ensaio, em gramas.

64

B.1.6 Expresso dos resultados:

A gua necessria obteno da consistncia normal da pasta de cimento deve ser

expressa em porcentagem, arredondada ao dcimo mais prximo.

65

ANEXO C Metodologia dos Ensaios em Pasta Pega

Neste ensaio, defini-se o tempo de pega da pasta ensaiada, conforme Norma

MERCOSUL 65/2002:

C.1.1 Condies necessrias

Os seguintes equipamentos so necessrios para a realizao desse ensaio:

Amostra de cimento;

Balana com resoluo de 0,1 g;

Misturador mecnico acompanhado de cuba e p de ao inoxidvel;

Esptula de borracha;

Esptula metlica;

Molde tronco-cnico de material no absorvente e resistente ao ataque da pasta

de cimento.

Placa rgida plana, no absorvente, de espessura uniforme e de dimenses tais

que permitam o apoio de toda a base do molde.

Aparelho de Vicat - conjunto formado por: haste mvel, agulha (para

determinao do tempo de incio e fim de pega), ponteiro indicador e sonda,

tendo massa total de (3001)g.

Cronmetro;

Recipiente para pesagens;

Becker com capacidade mnima de 300 ml;

Concha;

Cmara mida capaz de manter a temperatura em 20 2C ou 23 2C ou ainda

25 2C e umidade relativa superior a 90%;

Termo higrmetro;

gua destilada ou deionizada;

Planilha de resultados;

Calculadora.

C.1 Tempo de Pega

66

C.1.2 Outros

As condies ambientais do laboratrio devero ter temperatura de 20 2C (ou

23 2C ou ainda 25 2C em regies mais quentes) e umidade relativa superior

a 50%;

O armazenamento em cmara mida pode ser substitudo por um banho de gua

que permita manter a temperatura a (20 2)C, no qual os corpos-de-prova

devem permanecer submersos durante todo o ensaio, desde que se possa

provar que so obtidos os mesmos resultados. As condies e premissas

adotadas para a temperatura do ar da cmara mida em pases ou regies de

clima quente so tambm vlidas para o banho de gua;

Aparelhos de Vicat automtico podem ser utilizados e quando disto no se faz

necessrio a inverso da face do molde;

Definio para inicio do tempo de pega: , em condies de ensaio

normalizadas, o intervalo de tempo transcorrido desde a adio de gua ao

cimento at o momento em que a agulha de Vicat correspondente penetra na

pasta at uma distncia de (4 1) mm da placa base;

Definio para fim do tempo de pega: , em condies de ensaio

normalizadas, o intervalo de tempo transcorrido desde a adio de gua ao

cimento at o momento em que a agulha de Vicat penetra 0,5 mm na pasta;

Balana, termo higrmetro, cro

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