Aditivos para Concreto: Funções e Classificação

Aditivos para
Concreto
Argamassa e Concreto

! Introdução;
! Uso de aditivos: emprego correto;
! Aditivos:
n  Definição, funções e classificação;
! Aditivos que melhoram a trabalhabilidade;
! Aditivos que modificam a pega do concreto;
! Aditivos incorporadores de ar;
! Outros tipo de aditivos.
Aditivos para Concreto

! Concreto - essencial;
! Seleção correta dos componentes:
n  Ótimo estudo de dosagem;
n  Propriedades modificadas:
w Necessidades exigidas;
w Trabalhabilidade, tempo de pega, densidade,
resistências, acabamento e durabilidade;
! Evolução:
n  Concretos com melhores características;
n  Aditivos;
Introdução

! Império Romano;
n  Sangue e clara de ovo (concretos a base
de cal e pozolanas);
! Muralhas da China:
n  Clara de ovo;
! Industria química:
n  Produtos:
n  Características e propriedades do concreto;
n  Curto período;
Introdução

! Importância;
n  Normativa internacional:
w Componente do concreto.
! Concretos especiais
Introdução

! Modificar ou melhorar:
n  A reologia do concreto (estado fresco):
w Trabalhabilidade, diminuir a segregação, etc;
n  A pega e o endurecimento do cimento;
n  O conteúdo de ar ou de outros gases no
concreto;
n  A resistência as ações físicas, mecânicas,
químicas:
w Durabilidade;
n  A resistência mecânica do concreto:
w Diferentes idades;
Uso de aditivos: emprego correto

! Obter uma regularização na fabricação de
concreto ou argamassa:
n  qualidade;
! Ampliar o campo de aplicação do concreto;
! Diminuir o custo:
n  Conjunto de operações de produção e
adensamento em obra:
w ↑rendimento;
w Facilitar o adensamento;
w Retirada de formas em períodos curtos;
w Otimizar qualidade/preço;

! Os efeitos dos aditivos dependem:
n  Por parte do cimento:
w Tipo, quantidade, composição, adições, finura,
conteúdo de compostos alcalinos e gesso;
n  Por parte dos agregados:
w Tipo e características (Ømax, granulometria, forma,
conteúdo de finos, porosidade);
n  Por parte do aditivo:
w Tipo e quantidade (dosagem);
n  Outros fatores:
w Cinética da hidratação do cimento (temp, mistura);

! Utilização:
n  Testes prévios;
w Mesmos materiais e condições de uso;
! Dosagem:
n  Junto condições de emprego, cimento e
agregado - Ação;
! Suplementar melhorar a qualidade:
n  NÃO podem ser a solução para transformar:
w  MÁ Formulação → Formulação correta;

Efeito benéfico dos aditivos sobre o concreto
Propriedades do
Concreto
Aditivos - Adições
Tipos
Aditivos
Categorias
- Redutores de água:
Fludificantes, superfludificantes;
Químico
- Incorporadores de ar Químico
- Plastificantes:
• pós-minerais inertes
• pós-minerais ativos (pozolanas , CaO );
Mineral
Trabalhabilidade
- Polímeros (látex) Químico
- Aceleradores Químico
Tempo de Pega
- Retardadores Químico
- Redutores de água; Químico
- Plastificantes:
• pós-minerais ativos (pozolanas) ;
Mineral
- Modificadores de pega Químico
- Geradores de ar Químico
Resistência mecânica
- Polímeros Químico

Efeito benéfico dos aditivos sobre o concreto
Propriedades do
Concreto
Aditivos - Adições
Tipos
Aditivos
Categorias
- Redutores de água:
Fludificantes, superfludificantes;
Químico
- Incorporadores de ar Químico
- Protetores contra as geadas Químico
- Polímeros (látex) Químico
- Aceleradores de pega e endurecimento Químico
- Anti-congelantes Químico
- Impermeabilizantes Químico + outros
- Inibidores de corrosão da armadura Químico
- Inibidores de reação álcali -agregados Químico + outros
Durabilidade
- Plastificantes:
• pós-minerais ativ os (pozolanas)
Mineral
- Geradores de expansão Químico + outros
- Formadores de gás - espuma, etc.. Químico + outros
- Aditivos para Injeções Químico
- Aditivos para bombear Químico
- Aditivos para concreto e argama ssa projetada Químico + outros
- Corantes Químico
- Polímeros Químico
Argamassas ou pastas
especiais
- Hidrofugantes Químico

Aditivos: definição, funções e classificação
! Definição:
n  Substâncias - processo de mistura - altera as
propriedades (concretos, argamassas e pastas);
! Adição em pequenas quantidades:
n  5% massa do cimento;
! Líquidos - sólidos dispersos - parte ativa:
n  Manter a homogeneidade:
w Laboratório - agitação energética do frasco;
w Central: agitador, continuo ou por ciclos,
reservatório.

! Atuar em várias propriedades:
n  Função principal:
w Determinada modificação nas características;
n  Função Secundária:
w Modificar paralelamente alguma(s) característica(s);
n  Efeito Secundário:
w Outras modificações inevitáveis (retardo de pega,
incorporação de ar)

! Tipo de Classificação (NBR 11768:1992):
n  Aditivo Plastificante (Tipo P):
w ↑índice de consistência do concreto (=a/c)
w ↓ 6% (mínimo) = consistência;
n  Aditivo Superplastificante (Tipo SP):
w ↑índice de consistência do concreto (=a/c)
w ↓ 12% (mínimo) = consistência;

n  Aditivo Retardador (Tipo R):
w ↑ os tempos de inicio e final de pega;
n  Aditivo Acelerador (Tipo A):
w ↓ tempos de inicio e final de pega;
w Acelera o desenvolvimento resistências iniciais;
n  Aditivo Incorporador de ar (Tipo IAR):
w Incorpora pequenas bolhas de ar;

n  Aditivo Plastificante Retardador (Tipo PR):
w Plastificante e retardador;
n  Aditivo Plastificante Acelerador (Tipo PA):
w Plastificante e acelerador;

n  Aditivo Superplastificante Retardador (Tipo SPR):
w Superplastificante e retardador;
n  Aditivo Superplastificante Acelerador (Tipo SPA):
w Superplastificante e acelerador;

Tipos de Aditivos
! Plastificante e superplastificantes:
n  Substâncias químicas (principais):
w Lignosulfonatos, naftalenos, melaminas,
poliacrilatos e éteres policarboxilicos
(policarboxilatos);
w Melhoram a deformabilidade do concreto fresco:
n  Compactação, eliminando a formação de flóculos
(Forcas de Van der Waal);
w Mudança da carga elétrica ocorrida na superfície
das partículas de cimento (repelir
eletrostaticamente);
w ↓Coeficiente de atrito dinâmico – liquida e
materiais sólidos (suspensão);
w Tixotropica do gel de cimento - plasticidade;

Tipos de Aditivos
n  Substâncias tensoativas:
w ↓tensão superficial da água: moléculas de água
tenham menor coesão;
w ↑ sua superfície de contato (maior molhabilidade)
e poder de penetração;
w ↑dispersão dos finos e acelerando a formação do
gel de cimento;
n  ↓esforço de cisalhamento - movimentar e deslizar as
partículas - lançar e adensar a mistura;
w Efeito dispersante:
n  Disponibilizar mais água - envolvimento dos grãos;
n  Expõe maior superfície do cimento em contato com a
água (maior hidratação);

Tipos de Aditivos
n  Coesão - pasta de finos e agregados ↑:
w Evitando a segregação;
n  Tensoativos orgânicos:
w Pequenas bolhas de ar estáveis (0,01 a 0,25mm):
w Plastificação;
w ↓Resistência ↑porosidade;

Tipos de Aditivos
n  Uso de Plastificantes e polifuncionais:
w Duas situações:
n  Aumentar a trabalhabilidade (↑ fluidez);
n  Aumentar a resistência (sem ↑C):
n  ↓água = trabalhabilidade;
n  Facilitam o bombeamento e adensamento;
n  Melhoram o aspecto (concreto aparente);
n  Aumento ligeiramente a resistência
(microestrutura)
n  ↓a/c - sem perda de abatimento;
n  ↑Resistência e Durabilidade;
n  ↓exsudação e retração;

Tipos de Aditivos
n  Uso de Plastificantes e polifuncionais:
w Consumos de cimento razoáveis:
n  C > 300 kg/m3;
n  Evitam o custo;
n  ↑ C – Alto calor de hidratação e alta retração;

Tipos de Aditivos
Plastificar (=água)
n  Melhor adensamento;
n  Evita bicheiras e segregações (peças
altamente armadas);
Redutor (↓C água 15%)
n  Vantagens (↓a/c);
n  Resistência > 20%;
n  Desforma rápida (aceleradores de endurecimento);
n  Coeso, denso e pouco permeável (sem fissuras).

Tipos de Aditivos
n  Efeito de plastificação > ↑ teor empregado;
n  Efeito de retardo do tempo inicial de pega:
n  Impurezas (açucares) na matéria prima;
n  Proibida a redosagem para retomada da fluidez inicial;
Plastificantes SuperPlastificantes
Polifuncionais

Tipos de Aditivos
n  Uso dos Superplastificantes:
w Superplastificantes:
n  Primeira, Segunda e Terceira geração;
Naftaleno Sulfonatos (0,5 a
1,5%mc)
Ø Teores altos – retardar;
Ø Efeito dura 35 min (55min)
Melamina Sulfonatos
Des. um pouco maior
(custo o dobro)
Policarboxilato (efeito ↑)
(0,5 a 0,8%mc)
Ø Alta Resistência e auto-
adensaveis;
Ø ↓perda de abatimento
(repulsão estérica);
Ø Custo 4x – 1o geração;

Tipos de Aditivos
! Incorporadores de ar:
n  Uso:
n  Concreto massa;
n  ↓C (80 kg/m3) – trincas (resfriamento);
n  Obras marítima e de saneamento;
n  Fábricas de blocos e peças de pavimentação;

Tipos de Aditivos
! Aceleradores:
n  ↓tempo de início e final de pega;
n  Base química:
n  Cloreto de cálcio (+ eficaz);
n  Carbonatos ou aluminatos de sódio e potássio;
n  Sulfato de alumínio hidratado;
n  Atuam na hidratação do C3A;
n  Aceleram as reações - C3S;
n  Teores >2% corrosão da armadura;

Tipos de Aditivos
! Aceleradores:
n  Uso:
n  Baixas temperaturas;
n  Fundações;
n  Pavimentações;
n  Pré-moldados;
n  Canalizações;
n  Chumbamentos;
n  Reparos urgentes;

Tipos de Aditivos
! Aceleradores:
n  Uso:
w Concreto projetado:
n  Substancias a base de silicatos, carbonatos e aluminato
de sódio e potássio;
n  Pega instantânea;
n  Não podem ser utilizados em betoneiras.
w Concreto protentido:
n  Não a base de cloretos;
n  Corrosão intercristalina cabos submetidos à tensão;
n  Mesmo cuidado com concreto armado.

Tipos de Aditivos
! Retardadores:
n  Carboidratos (monossacarídeos,
polissacarídeos, ácidos hidro-carboxílico);
n  Sais de chumbo, boratos, fosfatos, etc;
w Retardam a osmose da água nos grãos do
cimento:
n  Defloculação e adsorção;
w Dificultam e bloqueiam temporariamente:
n  Dissolução da cal dos silicatos e aluminatos;
n  Precipitando em forma de hidróxidos menos solúveis do
que o hidróxido de cálcio;

Tipos de Aditivos
! Retardadores:
n  Retardamento:
w Envolvimento dos grãos por adsorção:
w Prolonga no tempo as reações de pega
exotérmicas;
w Facilita a dissipação do calor:
n  gradiente de retração;
n  Microfissuração superficial;

Tipos de Aditivos
! Retardadores:
n  Uso:
w ↑ tempo de transporte;
w Efeitos acelerantes das temperaturas elevadas;
w Após a pega – não interfere endurecimento;
w Impedem juntas frias – concretagem interrompida
n  Peças de difícil acesso e vibração;
n  Grande volume de concreto – retração diferencial;
w Superdosagem:
n  Retardação de alguns dias;
n  Perda excessiva de água por evaporação;
n  Fissuras, esfarelamento superficial e queda de
resistência – CURA ÚMIDA OU QUÍMICA;

Tipos de Aditivos
! Retardadores:
n  Uso:
w Cimentos pozolanicos e alto-forno (↓C3A);
n  Menor teor de aditivos = retardação;
w Atualmente:
n  Interrompem a hidratação do cimento por horas ou dias
(teor) – estabilizadores de hidratação;
n  Sobras de concreto dos caminhões – descarte no meio
ambiente;
n  Simples mistura com o concreto novo – reativa ou
outros aditivos;

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