Estruturas de Concreto - Aditivos Concreto-Argamassa

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Clique para editar o título
Clique para editar o estilo do subtítulo
*
*
*
Bom Dia!
*
*
*
Introdução
Produtos que adicionados em pequenas quantidades a concretos de cimento e a argamassas modificam algumas de suas propriedades, no sentido de melhor adequá-las a determinadas condições.
Quarto componente do concreto;
 Estados Unidos, Japão e Alemanha, utilizam cerca de 80% de concreto aditivado.
*
*
*
Aditivos Para Concreto
Ação Química
	A		Aceleradores
	R		Retardadores
 Ação Física
	IAR	Incorporador de ar
	P		Plastificantes
	SP 	Superplastificantes
	F		Superfluidificantes
	IM		Impermeabilizantes
*
*
*
Efeitos Genéricos
 Aumento da trabalhabilidade;
 Redução do consumo de água;
 Maior resistência; 
 Redução da água e do cimento;
 Aditivos com alto teor de sólidos são mais eficientes.
Vantagens:
*
*
*
Plastificantes
Maior resistência mecânica;
Maior impermeabilidade e durabilidade;
Minimização de retração, fissuramento e exsudação;
Melhor proteção e aderência da armadura;
Fácil adensamento e bombeamento;
Melhor aspecto, em caso de concreto aparente.
Redução da tensão superficial da água; 
Diminuição do coeficiente de atrito dinâmico (efeito lubrificante);
Dispersão das partículas finas (efeito dispersor).
Emprego dos aditivos
*
*
*
Tendo a água como veículo, as moléculas dos produtos orgânicos são absorvidas nas superfícies dos grãos em dezenas de camadas moleculares. 
Plastificantes
*
*
*
Características:
Liquido, isento de cloretos, composto basicamente por lignosulfonatos
Campos de Aplicação
Concretos com altas resistências mecânicas e maior resistência à corrosão atmosférica.
Concretos bombeados.
Concretos aparentes.
Preparo do Produto
Adicionado à água de amassamento do concreto.
Plastificantes
*
*
*
Aplicação
Pode-se reduzir a quantidade de água em relação ao concreto padrão, verificando-se antes a trabalhabilidade desejada. Embora possa apresentar consistência mais encorpada ao sair da betoneira, o concreto aditivado com plastificante é facilmente adensável, o que evita a ocorrência de segregações e bicheiras.
Consumo Aproximado
0,2 a 0,3% sobre a massa de cimento. Mediante a realização de ensaios, podem-se utilizar dosagens maiores.
Plastificantes
*
*
*
*
*
*
Superplastificantes
Ideais em casos de armaduras densas, bombeamentos, concretos aparentes de alta resistência
Permitem reduzir consideravelmente a relação /cimento;
Não alteram o tempo de pega do concreto.
Permite resistência inicial elevada
Período de eficiência: muito limitado (provoca excelente dispersão das partículas de cimento na água o que leva a uma aceleração da taxa de hidratação do cimento).
*
*
*
Quando o superplastificante é utilizado como redutor de água, a diminuição da relação água/cimento leva a uma melhoria das propriedades mecânicas e durabilidade do concreto, uma vez que, a porosidade total sofre um decréscimo. Pode-se esperar uma redução em 25 a 35 % o conteúdo de água, ocorra um aumento do 50 a 75 % na resistência à compressão para a idade de 1 dia.
Características
Líquido, isento de cloretos, composto basicamente de resina melaminaformaldeído
Superplastificantes
*
*
*
Campos de Aplicação
Concretagem de edifícios, pavimentos, pontes, reservatórios e silos.
Concreto bombeado, pré-moldado e protendido.
Concretagem para armaduras densas.
Concreto de alto desempenho, com sílica ativa (microsílica).
Consumo Aproximado
0,5 a 1,5% de sobre a massa de cimento. 
Superplastificantes
*
*
*
Preparo do Produto
Adicionar à água de amassamento imediatamente antes do lançamento do concreto, pois o efeito do produto decai em aproximadamente 30 minutos. Misturar por 5 minutos, no mínimo, em betoneira.
Em qualquer situação, entretanto, para se ter maior tempo de trabalhabilidade, aconselha-se dosá-lo logo antes do lançamento e posteriormente deixar a betoneira na rotação mais baixa possível, evitando que a energia cinética desenvolvida venha a diminuir o tempo de fluidez 
Superplastificantes
*
*
*
Os retardadores têm a função de retardar a hidratação inicial dos grãos de cimento;
Também plastificam a mistura;
Permitem maior tempo de manuseio do concreto;
Inibem o surgimento de juntas frias;
Permitem a concretagem das peças de difícil acesso e vibração.
Uso fundamental quando se trata de transportar concreto a longas distâncias.
Retardadores 
*
*
*
As superdosagens podem levar à uma retardação de até alguns dias e à uma perda excessiva de água por evaporação. Conseqüentemente, ocorrerão fissuras, esfarelamento superficial e queda de resistência, caso não se faça uma cura adequada.
Em dosagens exageradas, aproximadamente 1% sobre a massa de cimento, a pega pode se dar após vários dias. O concreto se desintegra ao serem removidas as fôrmas.
Retardadores 
*
*
*
Retardadores 
Características:
Líquido, isento de cloretos composição basicamente de carboidratos
Campos de Aplicação
Indicado para concreto estrutural, em usinas e grandes obras como:
concreto massa em barragens;
concreto protendido e pré-moldados;
concreto bombeado. 
*
*
*
Preparo do Produto
Adicionado à água do amassamento, podendo ser usado conjuntamente com plastificante ou incorporador de ar. 
Consumo Aproximado
0,2 a 0,3% de aditivo sobre a massa de cimento.
Em dosagens exageradas, aproximadamente 1% sobre a massa de cimento, a pega pode se dar após vários dias. O concreto se desintegra ao serem removidas as fôrmas.
Retardadores 
*
*
*
Aceleradores
Empregados quando o concreto necessita ser solicitado a curto prazo;
Reduzem o tempo de desforma;
Os aceleradores à base de cloreto são os mais eficientes;
Quanto maior o consumo de cimento, maior a eficiência do acelerador. 
São aqueles aditivos que por ação química aceleram a velocidade de hidratação do cimento, podendo ser considerados como aceleradores de pega ou de endurecimento.
*
*
*
Aceleradores
Características
Líquido, não alcalino, isento de cloretos, composto por sulfatos.
Campos de Aplicação
Concretos projetados para:
túneis;
abóbadas;
taludes;
canais;
reservatórios;
reparos e reforços estruturais 
*
*
*
Preparo do Produto
Fornecido pronto para o uso. Devendo ser empregada areia seca para melhor aproveitamento do produto.
Consumo Aproximado
Dosado conforme a resistência e o tempo de pega desejados: 3 a 12% sobre a massa de cimento.
Esse tipo de acelerador, não pode ser empregado para concretos protendidos devido à possibilidade de provocar corrosão intercristalina nos cabos submetidos à tensão.
Aceleradores
*
*
*
Superfluidificantes
Não diferem no seu mecanismo de atuação dos plastificantes, apenas sua atuação química é muito mais enérgica e seu poder de redução de água é em regra de 4 a 8 vezes superior.
Eles tendem a ter diversificada natureza . 
A regra faz referência a estes aditivos como a água de redução misturas superiores. 
*
*
*
Características: 
Composto na sua maioria por : sulfonado condensados, lignosulfonato modificados, ésteres acidosulfónicos e carbonato. 
Os dois primeiros são os mais usados e para a brevidade são chamados superplastificantes melamina-base e base neftaleno. Superplastificantes são solúveis em água, têm um baixo teor de impurezas, mesmo em doses muito elevadas e os efeitos colaterais que não apresentam indevidamente prejudicial. Quase todos estão na forma de sais de sódio, mas também produzem sais de cálcio. 
Superfluidificantes
*
*
*
Efeito
 As grandes moléculas ao redor das partículas de cimento são uma carga altamente negativa e se repelem. Resultando em defloculação e dispersão das partículas de cimento. Portanto, a melhoria resultante em trabalhabilidade pode ser explorada de duas maneiras: 
Produção de concreto com alta trabalhabilidade.
Produção de concreto com uma resistência muito alta. 
Superfluidificantes
*
*
*
Agentes de Cura
Formulados para facilitar os trabalhos de desforma e cura dos elementos de concreto, melhorando seu aspecto visual.
Sua aplicação se efetua antes do enchimento das formas e sua atuação é usualmente baseada
em dois princípios distintos: ação física e ação química.
São normalmente constituídos por solventes bastante voláteis que contêm substâncias dissolvidas em si.
*
*
*
Agentes de cura
Uso recomendado
Locais onde a cura úmida com água é impraticável
Mecanismo principal de ação
A evaporação do solvente propicia a formação de uma película contínua que impede a evaporação da água de amassamento.
*
*
*
Influência dos Aditivos Plastificantes Sobre a Resistência de Concretos De Mesma Relação a/c
Plastificante
Acelerador
Retardador
Sem aditivo com consistência mais seca
*
*
*
Incorporadores de Ar
Maior plasticidade;
Impermeabilidade e resistência aos ataques químicos de águas agressivas;
Menor segregação e exsudação;
Função primordial de suprir a deficiência de finos;
A plasticidade conferida permite reduzir a quantidade de água;
Resistência ao ataque dos sulfatos.
*
*
*
f das micro bolhas
100 a 500 mm
Zona de concreto protegida da ação do gelo
Micro bolhas de ar
Zonas desprotegidas por estarem distantes das micro bolhas
Mecanismo de ação:
Incorporadores de Ar
*
*
*
Características
Líquido , isento de cloretos, composto basicamente por alquil-aril-sulfonado.
Campos de Aplicação
Concreto massa.
Concreto em contato com água do mar.
Concreto pobre em finos.
Argamassa com traço pobre em cimento 
Incorporadores de Ar
*
*
*
Incorporadores de Ar
Preparo do Produto
Adicionado à água de amassamento. Usando também o plastificante redutor de água, adicioná-los separadamente à água. Misturar por aproximadamente 5 minutos na betoneira.
Aplicação
Para o mesmo fator água/cimento, a resistência mecânica decresce à medida que a quantidade de ar incorporado cresce.
Consumo Aproximado
0,04 a 0,12% sobre a massa de cimento.
*
*
*
Fatores que influenciam o volume de ar incorporado:
Quantidade de finos no traço. Acima de 300 kg/m³ (incluindo o cimento) a incorporação de ar é restrita por haver pouco espaço livre para geração de bolhas.
Proporção de água na mistura. Quanto mais seca, menos ar é introduzido.
Temperatura: inversamente proporcional ao ar produzido 
Incorporadores de Ar
*
*
*
Impermeabilizantes
Basicamente, existem três tipos de impermeabilizantes:
Sais orgânicos em forma líquida, pastosa ou em pó, que reagem com a cal livre do cimento formando sais cálcicos insolúveis.
Materiais hidrófugos que se diferem daqueles do primeiro grupo apenas pela razão de já se apresentarem em sua forma final, não reagindo, portanto, com os componentes do cimento.
Géis orgânicos ou inorgânicos à base de emulsão, constituídos de partículas globulares que, após a quebra da emulsão no meio alcalino do cimento, aglutinam-se em presença da água, reduzindo a seção dos capilares.
*
*
*
Impermeabilizantes
Os aditivos impermeabilizantes reforçam a impermeabilidade do concreto ao formar nos seus poros uma fina película higroscópica, além de tamponá-los parcialmente. Entretanto, é necessário também reduzir ao máximo sua relação água/cimento e, conseqüentemente, a sua porosidade .
Segundo a DIN 1048, o concreto impermeável deve impedir a passagem de água mais de 3 cm, nas seguintes condições:
pressão de 1 kgf/cm² durante 48 horas
pressão de 3 kgf/cm² e 7 kgf/cm² por 24 horas, sucessivamente.
*
*
*
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
*
*
*
Campos de Aplicação
Reservatórios e canalizações de água.
Revestimentos externos.
Pisos e paredes em contato com a umidade do solo.
Assentamento de tijolos nos alicerces.
Concreto impermeável.
Preparo do Produto
Misturar antes de usar. Deve ser dissolvido na água de amassamento.
Impermeabilizantes
*
*
*
Impermeabilizantes
Recomendações Gerais
Preparos: 
As estruturas a serem impermeabilizadas com argamassa rígida devem estar suficientemente dimensionadas e sem trincas. As superfícies a serem revestidas devem estar ásperas e isentas de partículas soltas. Arredondar os cantos, formando meia-cana.
Materiais:
Usar sempre cimento novo, sem pelotas. A areia deve ser lavada, limpa, isenta de impurezas orgânicas e peneirada (0-3 mm). Observar baixo fator água/cimento 
*
*
*
Provoca uma ligeira expansão ainda no estado fresco durante a pega (3 a 8% do volume dependendo do produto e da marca), aumentando a aderência e a impermeabilidade.
Os aditivos expansores, constituídos basicamente de aluminatos ou sulfo-aluminatos, também contém plastificantes em suas formulações.
Usos recomendados
Ancoragem de equipamentos
Restauração de estruturas degradadas
Expansores
*
*
*
Expansores
Cimentos expansivos
Cimento Portland comum + aditivo expansor
Aditivo expansor – reduz ou elimina os inconvenientes da retração (fissuração)
Retração compensada
Auto compressíveis
Mecanismo de ação
Formação de etringita
Formação de Ca(OH)2 e Mg(OH)2
*
*
*
Expansores
Plastifica e provoca expansão na argamassa de encunhamento, preenchendo eficazmente os vazios.
A expansão, ocasionada por formadores de gás, que liberam hidrogênio, compensa a retração natural das argamassas e evita a sua fissuração e destacamento. 
Dosagem:
 1% sobre a massa de cimento.
*
*
*
Polímeros
Os concretos de alta resistência podem ser obtidos com as adições pozolânicas, como cinza volante ou escória de alto forno. As adições pozolânicas ultra-finas, como a microssílica e a cinza de casca de arroz, têm-se mostrado mais efetivas no aumento da resistência.
Os tipos de polímeros podem variar muito, e fazem o mesmo com suas características, portanto é necessário saber cada atribuição destes polímeros, antes de aditivá-los ao concreto 
*
*
*
Polímeros
Existem três tipos de adições de polímeros no concreto:
Concreto polímero: material composto formado pela polímerização de um monômero e mistura de agregados. 
Concreto modificado com polímero: material pré-misturado no qual tanto um monômero como um polímero é adicionado à mistura de concreto fresco na forma líquida, pó ou dispersão
Concreto impregnado com polímero: um concreto com cimento portland hidratado que foi impregnado com polímero e polimerizado no local.
*
*
*
No concreto fresco o polímero age como redutor de água, incorporador de ar e aumenta a trabalhabilidade.
Já no concreto endurecido o polímero proporciona aumento de adesão, interna e externamente, pelo preenchimento dos poros e pela formação de uma rede tridimensional na matriz do concreto.
Aplicações do Concreto Modificado com Polimeros:
Revestimentos de pontes, viadutos, estruturas aparentes, decks e lajes;
Pisos auto-nivelantes;
Argamassas;
Grauths;
Adesivos 
Polímeros
*
*
*
*
*
*
Aditivos Para Argamassa
Os aditivos de argamassa são classificados em:
Os aditivos modificadores da reologia da massa fresca;
Modificadores do tempo de pega.
*
*
*
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca 
São produtos que permitem alterar a consistência da massa; Divididos em:
 Fluidificantes
Diversos tipos, podendo afetar em maior ou menor intensidade a rapidez da pega do concreto, ou em maior ou menor proporção suas propriedades mecânicas a curto prazo. 
*
*
*
Reduz:
 O tempo de manutenção das formas e dos escoramentos tanto em pré-moldados como em estruturas convencionais;
O risco de fissuração do concreto;
A quantidade de água para o amassamento do concreto;
Aumenta :
As resistências em todas as idades pelo seu forte efeito redutor de água;
A plasticidade do concreto fresco;
Aumenta a aderência do concreto às armaduras.
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca - Fluidificantes
*
*
*
Modo de usar:
Deve ser adicionado dentro da betoneira no local de lançamento. Recomenda-se que sua aplicação seja feita após a utilização de aproximadamente 70% da água de amassamento. Depois de adicionar o produto, o concreto deve ser remisturado.
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa fresca - Fluidificantes
*
*
*
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca
Modificam a reologia
da massa fresca pela introdução de pequenas bolhas de ar. Os agentes aerantes são formados por moléculas orgânicas que, em solução aquosa, se dissociam em íons complexos, cujo agrupamento polar é absorvido pelas superfícies das partículas finas do cimento e dos agregados.
Aerantes:
*
*
*
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca - Aerantes
Modo de Usar:
Manuseio em local seco.
 Se utilizado em excesso pode comprometer a resistência do cimento. 
Para o preparo de argamassas usadas em revestimentos, com o objetivo de reduzir os custos, as trincas pela retração, a penetração da água projetada ou absorvida por capilaridade. 
Em concretos e argamassas usados em climas frios.
*
*
*
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca
Fluidificantes Aerantes:
Combinam os dois efeitos.
 Os aditivos fluidificantes - aerantes apresentam as vantagens dos dois tipos de aditivos, isto é, atuam como fluidificantes, diminuindo a viscosidade da pasta de cimento e permitindo a introdução de uma pequena porção de ar à mistura 
*
*
*
Efeitos esperados:
Diminuição do uso da relação água/cimento. 
Aumento da trabalhabilidade. 
Diminuição da absorção de água por capilaridade.
 Aumento das resistências mecânicas, embora menor que o aumento conseguido com fluidificantes. 
Estes aditivos devem ser usados em concretos com um consumo de cimento de 200kg/m3.
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca - Fluidificantes Aerantes
*
*
*
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca 
Expansivos:
Modificam as argamassas e o concreto contrapondo-se à retração; produzem expansão; não afetam a estabilidade da massa curada.
Características:
Pó geralmente composto por materiais inorgânicos como o cálcio, areia, ferro e alumínio em pó.
*
*
*
Aplicações:
Argamassas para preenchimento de fissuras em rochas;
Fundições, barragens e túneis; 
Travamento de paredes de alvenaria.
Modo de Usar:
Adicionar o pó ao cimento a seco. 
Usar menor quantidade de água possível, em virtude da maior plasticidade. 
Aditivos Modificadores da Reologia da Massa Fresca - Expansivos 
*
*
*
 Aditivos Modificadores Da Reologia Da Massa Fresca 
Hidrofugantes:
Os aditivos hidrófugos de adição são produtos que, adicionados em pequenas quantidades ao concreto, tendem a combater a formação de bolha d’água na massa fresca e rica de cimento; 
Características:
Os mais utilizados são: as resinas de silicones, os siloxanos e pinturas acrílicas.
*
*
*
Efeitos Esperados:
Evitar que a umidade entre para o interior do domicílio;
Diminuição do peso estrutural;
Melhora da trabalhabilidade.
Aplicação:
 Em argamassas de revestimento utilizadas para impermeabilizações de tanques, piscinas, reservatórios, etc., que não estejam sujeitos a movimentações estruturais, que ocasionariam a formação de trincas e fissuras.
 Aditivos Modificadores Da Reologia Da Massa Fresca - Hidrofugantes
*
*
*
 Aditivos Modificadores Da Reologia Da Massa Fresca - Hidrofugantes
Modo de Usar:
Para fabricação de argamassas resistentes a intempéries (umidade, temperatura) a dosagem recomendada é de 4,0% s.p.c** dependendo do tipo de cimento, fator A/C* e tipo de agregados (areia). Para 50 kg de cimento portland devem se utilizar de 1,5 a 2,0 L. 
*
*
*
Modificadores do tempo de pega
São produtos que modificam o tempo de pega e o desenvolvimento da resistência da massa durante seu envelhecimento. 
Classificados em:
Ativadores do endurecimento:
Produtos que aceleram o desenvolvimento da resistência do concreto. 
Aceleradores do tempo de pega:
São produtos que reduzem energicamente o tempo e trabalhabilidade da massa. 
Aceleram as reações de hidratação do cimento. 
*
*
*
Modificadores do Tempo de Pega
- Ativadores/ Aceleradores-
Aplicações:
Usados em trabalhos de urgência;
Em indústria de pré - moldados, quando se pretenda uma desmoldagem rápida. 
Em concretagens realizadas a temperaturas baixas. 
Efeitos:
Aumento da viscosidade da massa;
Aumento do calor de hidratação; 
Aumento da resistência mecânica nas primeiras horas e redução final.
*
*
*
Modificadores do tempo de pega
Retardadores do tempo de pega:
São produtos que aumentam o tempo de trabalhabilidade da massa sem afetar o posterior desenvolvimento da resistência do concreto . 
Os aditivos retardadores do tempo de pega são produtos solúveis em água, que agem quimicamente, tornando mais lentas as reações de hidratação do cimento.  
Deste modo, o aumento de viscosidade da massa é mais lento e o tempo de trabalhabilidade da massa fresca é maior.
*
*
*
Efeitos:
 Diminuição do calor da hidratação da massa, o que facilita a concretagem quando a temperatura ambiente é muito alta e o volume de concreto é muito grande.
Aplicações:
Quando é necessário aumentar o tempo de pega, devido a temperaturas ambientes elevadas, demoras no transporte e no lançamento do concreto ou da argamassa. 
Em obras onde, por razões estruturais ou arquitetônicas, não convenha fazer juntas de trabalho, pois permite a concretagem contínua 
Modificadores do tempo de pega – Retardadores -
*
*
*
Referências:
Guia de Produtos Viapol - Aditivos para Concreto e Argamassa.
Manual Técnico Vedacit – Impermeabilizantes, Aditivos para Concreto e Materias de Recuperação, 45º Edição.
Manual Técnico Vedacit – Aditivos para Concreto e Argamassas, 5º Edição.
Manual Técnico Vedacit – Recuperação de Estruturas, 3º Edição.