Aditivos para concreto

1. Aditivos para concreto

2. Aditivo • Todo produto que adicionado em pequena proporção em argamassas ou concretos, no momento da mistura, tem a finalidade de modificar, no sentido favorável, as propriedades desse conglomerado, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido

3. Aditivo impermeabilizante • Reduz a permeabilidade e a absorção capilar das argamassas e concretos • Aditivo redutor de água • Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um conglomerado de determinada consistência. São também chamados de plastificantes pois podem aumentar a fluidez desse conglomerado quando se mantém fixa a relação água/cimento

4. Aditivo retardador • Retarda o tempo de pega do concreto • Aditivo acelerador • Acelera a pega e o desenvolvimento das resistências iniciais do concreto • Aditivo redutor retardador • Reduz a quantidade de água unitária necessária para produzir um concreto de determinada consistência e retarda a pega do concreto

5. Aditivo redutor acelerador • Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um concreto ou uma argamassa de determinada consistência e acelera a pega e o desenvolvimento das reações iniciais desse conglomerado • Aditivo incorporador de ar • Incorpora e estabiliza uma quantidade elevada de micro bolhas de ar no conglomerado fresco mantendo-as incorporadas após a pega e o endurecimento

6. Aditivo superfluidificante • Aumenta significativamente a fluidez do concreto ou da argamassa, mantida a mesma relação água/cimento. São também denominados redutores de água de alto poder pois reduzem significativamente a quantidade de água unitária necessária para produzir um conglomerado de determinada consistência • Aditivo retentor de água • Diminui a velocidade de perda d’água por uma diminuição da exsudação das misturas frescas

7. Pó mineral plastificante • É um aditivo sólido, insolúvel em água, finamente dividido, que aumenta a viscosidade e a coesão das misturas no estado fresco, formando produtos mais homogêneos e menos sujeitos à deformação quando desmoldados no estado fresco. Aumenta a compacidade de argamassas e concretos pobres • Aditivo expansor • Provoca uma expansão controlada durante o processo de hidratação do cimento nas argamassas e concretos. Esta expansão pode ser inferior, igual ou superior à retração

8. Aditivos aceleradores de pega • Usos recomendados • Argamassa de pega rápida • Trabalhos de recuperação em condições desfavoráveis • Concreto projetado • Estado físico mais comum • Pó (carbonatos) • Líquidos (silicatos) • Teor mais comum • 0,1 a 1,0%

9. Aditivos aceleradores de pega • Substâncias mais comuns • Silicato de sódio • Carbonato de sódio • Carbonato de potássio • Mecanismo principal de ação • NaSiO2 precipita o silicato de cálcio hidratado e aumenta a relação sólido/líquido na pasta de cimento • Carbonatos alcalinos provocam a precipitação do CaCO3, e aceleram a hidratação do C3A e do C3S

10. Aditivos aceleradores de pega • Efeitos colaterais • Reduz sensivelmente a resistência à compressão • Endurecimento mais lento • Aumenta o risco de eflorescência • Observações • Devem ser adicionados junto com os materiais secos, preferencialmente pulverizados na mistura seca

11. Aditivos aceleradores de pega e endurecimento • Usos recomendados • Desforma rápida • Artefatos (pré-moldados) de cimento • Estado físico mais comum • Líquido • Sólido (escamas) • Teor mais comum • 0,5 a 3,0%

12. Aditivos aceleradores de pega e endurecimento • Substâncias e teores mais comuns • Grupo 1 (teores de 0,5 a 3,0%) • Cloreto de cálcio (CaCl2) • 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

13. Aditivos aceleradores de pega e endurecimento • 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

14. Influência do CaCl2 sobre a resistência do concreto

15. Resistência à compressão Tempo Influência do CaCl2 sobre a resistência à compressão do concreto c/ CaCl2 s/ CaCl2 CP II CP III CP V

16. Aditivos aceleradores de pega e endurecimento • Observações • Grupo 1 • Podem ser adicionados à moagem do clínquer para aumentar as resistências iniciais • Quanto maior a temperatura menos aceleram • Devem ser adicionados à mistura com a primeira água de amassamento • Grupo 2 • É usado como auxiliar de moagem do clínquer • Grupo 3 • Têm pouco efeito em cimentos de baixo teor de C3S • São geralmente moídos com clínquer para aumentar as resistências iniciais

17. Aditivos aceleradores de pega e endurecimento • Efeitos colaterais • Grupo 1 • Aumentam as resistências iniciais • Reduzem a segregação e a exsudação • Favorecem a corrosão das armaduras • Aumentam a retração • Aumentam o risco de eflorescências • Reduzem as resistências finais • Grupo 2 • Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06% • Grupo 3 • Diminuem as resistências finais • Aumentam o risco de eflorescências

18. Aditivos retardadores de pega • Usos recomendados • Calda de cimento para injeção de bainhas de cabos de protensão • Cimentação de poços petrolíferos • Transporte de concreto por longo período • Temperaturas elevadas • Estado físico mais comum • Líquido • Teor mais comum • 0,5 a 2,0%

19. Aditivos retardadores de pega • Substâncias mais comuns • Carbohidratos (açúcares) • Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicos • Fosfatos • Sais de chumbo e de zinco • Mecanismo principal de ação • Adsorção dos compostos orgânicos sobre os grãos de cimento impedindo a hidratação • Formação de precipitados salinos insolúveis sobre os grãos de cimento

20. Aditivos retardadores de pega • Efeitos colaterais • Reduzem as resistências iniciais • Aumentam as resistências finais • Aumentam a retração até 50% de hidratação do cimento • Observações • Cura prolongada e cuidadosa • Adicionados a mistura junto com a primeira água de amassamento

21. Aditivos redutores de água ou plastificantes • Reduzem cerca de 5% na relação a/c • Efeito sobre o tempo de pega • Normal • Retardador • Acelerador

22. Aditivos redutores de água (plastificantes) normais • Uso recomendado • Maioria dos trabalhos de concretagem onde não é desejado acelerar nem retardar a pega e o endurecimento • Estado físico mais comum • Líquido • Pó • Teor mais comum • 0,2 a 0,5%

23. Aditivos redutores de água (plastificantes) normais • Substâncias mais comuns • Lignossulfonato purificado • Lignossulfonato + agente desaerante • Lignossulfonato + fosfato tributil • Ácidos hidroxi-carboxílicos • Glucônico; salicílico; málico; cítrico; tartárico e múcico • Polímero hidroxilado • Mecanismo principal de ação • Todos reduzem a tensão superficial da água • Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas • As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos

24. - + + - + - - - - + + + + + + + - - - - + + + - - - - + + + + - - - - + - + - + - - - + + + - - - - - - - - - + + + - - - - - - - + + + - - - + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Mecanismo de ação do lignossulfonato Sem aditivo Com aditivo

25. Efeito do aditivo plastificante sobre a pasta de cimento Pasta de cimento com aditivo Pasta de cimento sem aditivo

26. Ação de aditivo tenso ativo a > 90º a < 90º a << 90º Mercúrio Água Água + Tensoativo

27. Aditivos redutores de água (plastificantes) normais • Efeitos colaterais • Aumentam a deformação lenta • Retardam a pega e o endurecimento • Incorporam ar • Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento, nas primeiras idades • Aumentam a resistência à compressão nas idades avançadas (superiores a 90 dias) • Observações • Devem ser preferencialmente adicionados à mistura após a pré-mistura dos materiais com parte da água de amassamento • Retardam o início de pega dos cimentos de alto forno e pozolânico (teor de C3A mais baixo)

28. Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores • Uso recomendado • Maioria dos trabalhos onde é desejado retardar a pega e o endurecimento • Estado físico mais comum • Líquido • Teor mais comum • 0,2 a 1,0%

29. Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores • Substâncias mais comuns • Lignossulfonatos + açúcar • Ácidos hidroxi-carboxílicos • Polímero hidroxilado • Mecanismo principal de ação • Todos reduzem a tensão superficial da água • Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas • As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos

30. Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores • Efeitos colaterais • Incorporam ar • Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento • Observação • Para o efeito retardador os lignossulfonatos são adicionados após a pré-mistura (C3A parcialmente hidratado) -> aditivo age sobre o C3S

31. Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores • Uso recomendado • Maioria dos trabalhos de concretagem onde é desejado acelerar a pega e o endurecimento • Estado físico mais comum • Líquido • Pó • Teor mais comum • 0,2 a 1,0%

32. Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores • Substâncias mais comuns • Lignossulfonato + CaCl2 • Lignossulfonato + formiato de cálcio • Lignossulfonato + trietanolamina • Ácidos hidroxi-carboxílicos + CaCl2 • Mecanismo principal de ação • Todos reduzem a tensão superficial da água • Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas • As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos

33. Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores • Efeitos colaterais • Incorporam ar • Favorecem a corrosão das armaduras • Concentram calor de hidratação • Observação • Devem ser preferencialmente adicionados à mistura junto com a primeira água de amassamento

34. Resistência mecânica Dias Meses Anos Influência dos aditivos plastificantes sobre a resistência de concretos de mesma relação a/c Normal Retardador Acelerador Sem aditivo com consistência mais seca

35. Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder • Plastificantes • Reduzem a relação água/cimento em 5% • Superplastificantes • Reduzem a água/cimento em 20 a 40% • Transforma um concreto seco (slump 10 a 20mm) em um concreto fluido (slump > 200mm)

36. Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder

37. Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder

38. Influência da vibração sobre o adensamento do concreto

39. Influência da consistência sobre a dispersão da resistência do concreto adensado por períodos diversos

40. Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder • Usos recomendados • Concretos auto adensáveis • Concretos impermeáveis • Estado físico mais comum • Líquido • Teor mais comum • 1,0 a 3,0%

41. Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder • Substâncias mais comuns • Naftalenos sulfonatos condensados com formaldeído • Trimetil-melamina sulfonada condensada com formaldeído • Lignossulfonato puro • Mecanismo principal de ação • São adsorvidos pelas partículas de cimento através de cargas elétricas opostas • Aumentam a fluidez e a dispersão

42. Mecanismo de ação

43. Mecanismo de ação

44. Substâncias dos aditivos superplastificantes • NSF MSF

45. Aditivos superplastificantes redutores de água de alto poder • Efeitos colaterais • Perdem efeito em pouco tempo • Em torno de 45 min • Retardam a hidratação • Observações • Adicionar à mistura um pouco antes do lançamento • Evitar materiais com temperaturas elevadas, principalmente o cimento • Recomendáveis para concretos de alto consumo de cimento

46. Perda da consistência do concreto com superplastificante

47. Aditivos impermeabilizantes • Usos recomendados • Fundações em locais úmidos • Caixas d’água e reservatórios • Alicerces • Estado físico mais comum • Pastoso • Líquido • Teor mais comum • 0,05 a 3,0%

48. Aditivos impermeabilizantes • Substâncias mais comuns • Ácido estereático • Ácido caprílico • Ácido oleico • Emulsão de cera • Emulsão betuminosa • Ácido cáprico • Estereato de cálcio • Estereato de alumínio • Resina hidrocarbonada • Mecanismo principal de ação • Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado • São hidrófugos

49. Água Concreto Poro capilar Ação de aditivo impermeabilizante a = 60º Concreto sem aditivo impermeabilizante p = - 288x104 cos a (dine/cm²) g = 72 dine/cm² r = 0,5 mm p = - 28,8 cos a (m.c.a) p = - 14,4 m.c.a.

50. Água Concreto Molécula de hidrofugante Poro capilar Ação de aditivo impermeabilizante a = 120º Concreto com aditivo impermeabilizante p = - 28,8 cos a (m.c.a) p = 14,4 m.c.a.