aditivos de concreto TP (1)

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Centro Universitário Ritter dos Reis
Faculdade de Engenharia
Técnicas Construtivas
Lucas Ropertti Pereira
Gustavo Machado de Nunes
Matheus Samuel Neves Lora
Luiz Fernando Santos da Silva
O uso de aditivos em concretos
Porto Alegre
2023
Aditivos de concreto – Conceito
Os aditivos de concreto são substâncias químicas adicionadas ao concreto comum (areia, brita, água e cimento) com objetivo de modificar suas propriedades físicas. Eles tornaram-se essenciais na produção de concreto, tanto em pequena quanto em larga escala, hoje atendendo a mais diversas necessidades especificas de construção. 
 
Podemos dizer que as principais ações dos aditivos de concreto são:
 
- Ampliar a qualidade do concreto
- Minimizar "pontos fracos" e imperfeições
- Aumentar a plasticidade 
- Reduzir os custos em termos de consumo de cimento 
- Acelerar ou retardar o tempo de pega do concreto
- Reduzir a retração 
- Aumentar a durabilidade e resistência do concreto
 
O uso de aditivos em concreto é antigo. Segundo estudos históricos, os romanos e incas já utilizavam substâncias como: clara de ovo, óleos, sangue, leite e outros para melhorar trabalhabilidade das massas. 
Em 1824 o construtor Joseph Aspdin adicionou pedras calcárias queimadas e argila ao concreto, criando o que chamamos hoje de Cimento Portland.
No Brasil, os aditivos de concreto são utilizados amplamente na construção civil desde 1910.
 
Principais tipos de Aditivos e suas funções
 
- Incorporadores de ar 
 
Este aditivo reduz a tensão superficial da água, incorporando ou adicionando ar ao concreto. Tem como objetivo melhorar as propriedades mecânicas do concreto, tais como fluidez e leveza, esta última sendo uma grande preocupação em relação a concretagens de grandes estruturas e elementos flutuantes, ou seja, não é indicado para construções desse tipo, devido a baixa proteção da armadura de aço e baixa resistência a compressão.
O concreto com ar incorporado é indicado para estruturas mais leves, como preenchimentos por exemplo. 
 
 
- Modificadores de pega
 
Como o nome diz, estes aditivos tem como finalidade acelerar ou retardar a cinética do processo de hidratação do cimento. 
Os ACELERADORES são utilizados em formulações empregadas em obras que exigem rápida liberação ou que necessitem de produtos com desempenho superior. 
Os principais elementos químicos utilizados são: Sulfoaluminato de Cálcio, Aluminato de Cálcio e Formiato de Cálcio.
Os RETARDADORES proporcionam um aumento no tempo de trabalhabilidade e acabamento da mistura cimentícia, proporcionando melhores condições de concretagem. São recomendados para concretos de usinas distantes dos locais de lançamento.
Os principais elementos químicos utilizados são: Ácido Cítrico e Citrato de Sódio.
- Modificadores de Viscosidade 
 
Aditivos modificadores de viscosidade tem como objetivo de modificar características como segregação e exsudação. Eles podem ser empregados quando o teor de finos for limitado, ajudando a promover a viscosidade adequada garantindo assim a resistência à segregação, homogeneidade da mistura e diminui a exsudação.
O aditivo promotor de viscosidade é formado por cadeias longas de base celulose, polissacarídeo, acrílico ou glicol e outros agentes inorgânicos.
Pode ser usado para ajudar a reduzir a segregação e a sensibilidade da mistura devida á variação de outros componentes, principalmente sobre a parcela de umidade. Desta maneira, o VMA atua na água da mistura promovendo uma viscosidade moderada por meio de uma formação de rede, que detém a água e que mantêm as partículas finas da mistura, fornecendo maior coesão, consequentemente evitando a ocorrência de segregação e exsudação.
- Aditivos de Ação combinada 
 
como o próprio nome evidência, são aditivos que apresentam duas ou mais características de aditivos distintos. Por exemplo, existem aditivos plastificantes com redução ou aceleração de pega. 
O consumo de um aditivo em um traço de concreto é definido em termos de sua massa sobre a massa de cimento. Caso o concreto seja composto por adições, além do cimento, o cálculo da dosagem do aditivo será feita com relação a soma dessas massas. 
 
O valor da dosagem, em percentual, é comumente chamado de “dosagem percentual sobre o peso de cimento” ou “dosagem em % s.p.c.”. 
 
Ao se utilizar aditivo em uma mistura de concreto, podem ocorrer problemas de incompatibilidade que dependem da interação entre aditivo e componentes do concreto. Isso pode gerar perda rápida de trabalhabilidade, aceleração ou retardo de pega excessivos, incorporação excessiva de ar, alteração no ganho de resistências mecânicas etc. Por isso, recomenda-se que, além de consultar os fornecedores dos materiais, sejam separados lotes de retenção a fim de detectar a causa do problema, através de ensaios, quando ele ocorrer.
 
- Aditivos Plastificantes ou redutores de água
 
Têm como função plastificar o concreto aumentando o slump sem adição de água; ou reduzir a água mantendo o slump com consequente aumento de resistência inicial e final, sem alteração do tempo de pega.
 
São moléculas com extremidades laterais com cargas negativas. Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva) e outro (carga negativa) fica exposto.
A repulsão eletrostática entre as cargas negativas afasta os grãos de cimento cobertos pelo aditivo facilitando a trabalhabilidade.
 
 
- Aditivos Superplastificantes
 
Os aditivos plastificantes são produtos que servem para aumentar a trabalhabilidade do concreto sem precisar aumentar também a quantidade de água adicionada à mistura. Ou — caso se queira utilizar menos água — o produto ainda possibilita alcançar a mesma consistência com uma quantidade de água pelo menos 6% menor, permitindo assim a produção de um concreto mais resistente.
 
Isso acontece graças a um processo que ocorre com as partículas do cimento Portland em conjunto com o aditivo. O que os superplastificantes fazem é a dispersão das partículas finas por meio de repulsão eletrostática, diminuindo, assim, a viscosidade e a necessidade de água para aumentar a trabalhabilidade do concreto.
 
Da mesma forma que os aditivos plastificantes, os aditivos superplastificantes para concreto plástico também atuam com o aumento da trabalhabilidade sem aumentar a porção de água ou mantêm a consistência com uma quantidade menor de água. A diferença é que os aditivos superplastificantes são bem mais potentes — enquanto os plastificantes conseguem reduzir no mínimo 6%, os superplastificantes reduz pelo menos 12%, podendo chegar até os 30%.
 
- Impermeabilizantes 
 
Aditivos impermeabilizantes para concretos são utilizados para diminuir os poros capilares superficiais em parte ou em toda a estrutura (precisa ser avaliado o tipo de material a ser aplicado). Seja na versão líquida ou em pó, a proporção de mistura é normalmente um percentual sobre o peso de cimento utilizado no traço. Suas principais vantagens são:
 
- Reduz ou elimina a permeabilidade
- Diminui sujeira em superfícies
- Diminui a formação de bolor
- Aumenta a durabilidade das estruturas
 
Estes aditivos são utilizados em praticamente todas as obras que contêm umidade permanente e/ou áreas de reboco externo.
 
- Hidrofugantes 
 
Os aditivos hidrofugantes tem como finalidade preencher os vazios dos materiais e evitar a penetração de umidade, gases ou fluidos que possam prejudicar a durabilidade das estruturas. Os materiais podem ser líquidos ou em pó, sendo adicionados em uma dosagem percentual sobre o peso de aglomerante. Suas principais vantagens são:
 
- Fácil aplicação;
- Redução ou eliminação da permeabilidade em estruturas;
- Aumento da durabilidade de estruturas de concreto e argamassas;
Conclusão
Acreditamos que o uso de aditivos de concreto tornou-se ferramenta fundamental principalmente na Construção Civil em vista das diferentes necessidades tanto técnicas quanto comerciais. 
Os aditivos estão presentes em todas as construções de médio e grande porte e até mesmo em construçõesde pequeno porte.
Em Porto Alegre, por exemplo, com a umidade e variações climáticas tão fortes torna-se essencial a utilização de ao menos um tipo de aditivo.
Também temos de levar em consideração os prazos de obra que comumente acabam ficando curtos exigindo agilidade e ganho de tempo em concretagens e outros serviços, nestes casos, o uso de aditivos aliado a um controle tecnológico, pode ser de grande valia para o empreendimento. 
Exemplos de Produtos do mercado
Penetron admix:
O PENETRON ADMIX® é um aditivo para impermeabilização por cristalização integral, adicionado ao traço do concreto no momento de sua produção. O PENETRON ADMIX consiste de cimento Portland, compostos químicos ativos e rastreador químico. Estes compostos químicos ativos reagem com a umidade do concreto fresco e com os produtos da hidratação do cimento formando uma estrutura cristalina insolúvel nos poros e capilares do concreto. Dessa maneira o concreto se torna permanentemente selado contra a penetração de água ou de outros líquidos em qualquer direção. O concreto também é protegido da deterioração devido aos agentes agressivos da atmosfera. Observação: O PENETRON ADMIX tem sido especialmente formulado para atender a vários projetos e condições de temperatura (veja tempos de endurecimento e resistência).
RECOMENDADO PARA
• Reservatórios;
• Estações de tratamento de água e efluentes;
• Estruturas de contenção secundárias;
• Tunéis e sistema de metro;
• Lajes de subsolo
• Fundações;
• Estacionamentos subterrâneos;
• Piscinas;
• Aplicações pré-fabricadas, usinadas no local e concreto projetado.
VANTAGENS
• Resiste a pressões hidrostáticas extremas tanto do lado positivo quanto do negativo da estrutura;
• Torna-se parte integrante do concreto, resultando em uma estrutura resistente e durável;
• Altamente resistente a substâncias químicas agressivas;
• Pode selar fissuras até 0,5 mm;
• Permite que o concreto respire;
• Não é tóxico (NSF 61 certificado para aplicações de água potável);
• Melhor custo/benefício;
• Ação permanente adicionado ao concreto no momento da sua produção e, portanto, não está sujeito às restrições climáticas;
• Flexibiliza o planejamento da obra;
• Melhora a durabilidade do concreto;
• Aditivo redutor de Permeabilidade para condições hidrostática;
• Zero VOC – O produto em pó contém zero compostos orgânicos voláteis e são seguros para uso tanto ao ar livre como em espaços internos confinados;
• Excede os requisitos da ASTM C494-S (Especificação padrão para aditivos químicos para concreto).
INSTRUÇÕES DE USO Taxa de Dosagem • Pó: 0,8 a 1,0% de PENETRON ADMIX® em relação à massa de cimento. 0,8% para concreto convencional 1,0% para concreto projetado e concreto sujeito a ataque químico 
• Líquido: 1,0 L de PENETRON ADMIX® LIQUID para cada 100 kg de materiais de cimentação. Consulte o Departamento Técnico da Penetron para verificar a taxa de dosagem apropriada, informações sobre resistência química e melhor desempenho do concreto para o seu projeto. 
Mistura • Pó: PENETRON ADMIX®: deve ser adicionado ao concreto no momento da produção deste. A sequência e os procedimentos de adição variam de acordo com o tipo da operação, da usina e do equipamento. A seguir estão alguns exemplos típicos e diretrizes de mistura. Para obter informações mais detalhadas sobre o procedimento de dosagem, entre em contato com seu Representante Penetron. Concreto usinado – operação de mistura seca adicionar o PENETRON ADMIX® em pó no balão do caminhão betoneira. Com o caminhão junto ao local de produção, adicionar de 60% a 70% da quantidade de água necessária, e adicione de 136 a 227 kg de agregados. Misturar os materiais de 2 a 3 minutos para assegurar uma boa distribuição do PENETRON ADMIX® na água de amassamento.
Adicionar os materiais restantes ao caminhão betoneira de acordo com os procedimentos habituais. 
Concreto usinado – operação na central de mistura Misturar PENETRON ADMIX® pó com água até formar uma lama fina (por exemplo um saco de 18 kg de PENETRON ADMIX® pó com 18 litros de água, mantendo sempre a proporção 1:1). Despejar o requerido conteúdo de material no caminhão betoneira. Os agregados, cimento e água deverão ser misturados na central de acordo com os procedimentos habituais (tendo em conta a quantidade de água que já foi colocada no caminhão betoneira). Despejar o concreto no caminhão e misturar durante pelo menos 5 minutos para assegurar uma distribuição homogênea do PENETRON ADMIX® pó no concreto. 
Centrais de concreto pré-moldado
Adicionar o PENETRON ADMIX® pó à brita e areia e misturar de 2 a 3 minutos, antes de adicionar o cimento e água. Toda a massa do concreto deverá ser então misturada utilizando os procedimentos habituais. Obs.: Equipamentos com maior eficiência poderão ter tempos diferentes de mistura. Nesses casos, solicitamos que seja comunicado ao departamento técnico da PENETRON BRASIL.
OBSERVAÇÃO: É muito importante obter uma mistura homogênea do PENETRON ADMIX® com o concreto. Por esta razão, nunca adicionar o PENETRON ADMIX® em pó diretamente ao concreto úmido uma vez que isso pode causar a formação de grumos e dificultar uma dispersão correta. Para mais informações com relação ao uso apropriado do PENETRON ADMIX® para um projeto específico, consultar o Representante Técnico local.
• Líquido: PENETRON ADMIX® LIQUID deve ser adicionado ao concreto no momento da dosagem. PENETRON ADMIX® LIQUID deve ser introduzido no concreto com a água do lote inicial. PENETRON ADMIX® LIQUID substitui o volume equivalente da água na mistura.
Tempo de pega e força: O tempo de pega do concreto é afetado pela composição química e física de ingredientes, temperatura do concreto e condições climáticas. Retardo de endurecimento pode ocorrer ao usar o PENETRON ADMIX® LIQUID. A quantidade de retardo dependerá do projeto da mistura de concreto e da taxa de dosagem de PENETRON ADMIX® LIQUID. No entanto, em condições normais, PENETRON ADMIX® LIQUID fornecerá um concreto curado normal. Concreto contendo PENETRON
ADMIX® LIQUID pode desenvolver resistências finais mais altas do que o concreto simples. Misturas de teste devem ser realizadas sob as condições do projeto para determinar o tempo de configuração e resistência do concreto
CONSIDERAÇÕES ESPECIAIS Quando adicionar o PENETRON ADMIX®, a temperatura do concreto deve estar acima de 4°C.
SUPORTE TÉCNICO Para mais instruções, métodos de aplicação alternativos ou informação quanto à compatibilidade do PENETRON ADMIX® com outros produtos e tecnologias, entrar em contato com o Departamento Técnico da PENETRON BRASIL LTDA ou o representante local
EMBALAGEM • Pó: sacos e baldes de 18kg e sacos hidrossolúveis de 3kg. • Líquido: baldes/bombonas de 19L e galões de 5L
VALIDADE • Pó: validade de 12 meses quando armazenado em embalagem original e condições adequadas. • Líquido: validade de 12 meses quando armazenado em embalagem original e condições adequadas. Agitar periodicamente se armazenar por um longo período de tempo. Não permite congelar.
SAÚDE E SEGURANÇA O PENETRON ADMIX® é alcalino. Como sendo uma mistura à base de cimento, pode provocar irritação aos olhos e pele. As orientações para o tratamento destes problemas estão claramente detalhadas em todas as embalagens dos produtos. A PENETRON BRASIL LTDA também mantém fichas de segurança dos produtos atualizados e de fácil compreensão. Cada folha contém informações de saúde e segurança para a proteção dos clientes e funcionários. Entrar em contato com a PENETRON BRASIL LTDA ou com o representante local para obter cópias das fichas de segurança antes da estocagem ou do uso do produto. Manter longe de crianças.
Xypex Admix C-500NF
Descrição Argamassa cristalizante para impermeabilização e proteção química do concreto por adição no momento da dosagem na usina ou no local da obra, adicionando diretamente no caminhão betoneira
Áreas de Aplicação 
• Tratamento químico cristalizante para impermeabilização e proteção química de estruturas de concreto em exposição contínua de água como: reservatórios, estaçõesde saneamento, subsolos e túneis 
• Tratamento químico visando aumentar a durabilidade do concreto em obras de infraestrutura passivando a armadura, reduzindo a permeabilidade e inibindo a expansão por sulfatos e a penetração de cloretos
Vantagens
• Resiste a pressões hidrostáticas positivas e negativas 
• Torna-se parte integrante do concreto 
• Altamente resistente contra substâncias químicas agressivas 
• Alta resistência a substâncias agressivas – pH 3 a 11 (contato permanente) e pH 2 a 12 (contato temporário) 
• Contribui para selamento de microfissuras estáticas < 0,4 mm 
• Permite a respiração do concreto 
• Não tóxico 
• Não necessita de tempo e substrato seco para aplicação 
• Não requer primer, regularização ou proteção da superfície 
• Baixo custo de aplicação
Dados Técnicos	
Característica Massa específica aparente 1,02 kg/L
 Massa específica absoluta 2,90 kg/
Dosagem padrão 1,0 % sobre o peso de cimento	
Dosagem para condições previamente estudada 0,8 % sobre o peso de cimento
Dependendo das condições do concreto e da estrutura que irá receber a tecnologia de cristalização a dosagem poderá ser de até 0,8% considerando o tipo de cimento e a quantidade total de todo o material cimentício
Consumo Mínimo 3,0 kg/m³ de concreto Para todos os tipos de concreto
Cura com água 3 vezes por dia por 3 dias Após 1 hora da aplicação
Dados do Produto
Tipo de produto Argamassa cristalizante para impermeabilização por adição no concreto
Cor Cinza
Armazenagem Manter as embalagens em local coberto, fresco, seco, longe de temperaturas extremas ou fontes de calor, nas embalagens originais, separadas e lacradas.
Validade 12 meses a partir da data de fabricação armazenada nas embalagens fechadas
Embalagens Saco com 20 kg, Caixa com 24 kg (3 sacos hidrossolúveis de 8 kg)
Método de utilização
Xypex Admix C-500NF é um tratamento químico único para impermeabilização, proteção de estruturas de concreto e foi especialmente formulado para ser aplicado como uma adição no momento da dosagem na usina de concreto. Quando aplicado dentro do concreto, suas substâncias químicas ativas reagem com os subprodutos da reação de hidratação do cimento causando uma reação catalítica. Esta reação gera uma formação cristalina insolúvel nos poros e capilaridades do concreto, tornando-o permanentemente selado contra a penetração da água e substâncias agressivas de qualquer direção e também protegido mesmo em condições ambientais severas. Adição no Concreto 
Situação 1: Concreto Usinado – Operação de Dosagem a Seco Adicione no caminhão-betoneira Xypex Admix C-500 NF juntamente com 150 a 250 kg de agregado e 60 a 70% da água. Em seguida, misture por 3 minutos para assegurar que o Xypex Admix C-500 NF esteja bem distribuído dentro da água de amassamento. A seguir, adicione o restante do material e continue a mistura de acordo com as práticas padrão. 
Situação 2: Concreto Usinado – Operação de Dosagem Úmida Misture o Xypex Admix C-500 NF com a água de amassamento para formar uma pasta bem fluida (por exemplo, de 6 a 9 kg de pó misturados com 10 litros de água) e carregue o balão do caminhão-betoneira. A seguir, o agregado, cimento e a água devem ser dosados e misturados de acordo com as práticas padrões, levando em conta a quantidade de água já colocada dentro do caminhão. Após a dosagem, misture o concreto por pelo menos 5 minutos para assegurar uma distribuição homogênea do Xypex Admix C-500 NF. 
Situação 3: Concreto Usinado – Adição na Obra Misture o Xypex Admix C-500 NF com a água de amassamento para formar uma pasta bem fluida (por exemplo, de 6 a 9 kg de pó misturados com 10 litros de água) e lance na obra no balão da betoneira. A diluição do material na água para formação desta “nata” irá ajudar na adição do material em obra, evitando que fique pó grudado nas pás da betoneira sem efetivamente chegar ao concreto. Após a dosagem, misture o concreto por pelo menos 5 minutos para assegurar uma distribuição homogênea do Xypex Admix C-500 NF. 
Precaução Xypex Admix C-500 NF é alcalino e como outros produtos cimentícios pode causar irritação na pele e nos olhos. Durante o manuseio, recomendamos o uso de roupas e equipamentos de proteção adequados. Instruções para evitar e tratar estes problemas estão claramente detalhados em todas as embalagens. Também mantemos uma ficha técnica de segurança com informações atualizadas sobre segurança e saúde para a proteção dos nossos funcionários e clientes. Caso seja necessário, por favor, consulte o nosso departamento técnico para obter uma cópia desta ficha técnica antes de usar ou armazenar o produto.
Cura
Após a desforma, deve-se realizar a cura através de um fino spray de água. Em condições normais, as superfícies devem ser umedecidas 3 vezes ao dia durante 2 dias. Em climas quentes podem ser necessárias mais de 3 aplicações por dia. Para uma cura adequada, o tratamento Xypex Admix C-500NF necessita do contato como ar, portanto coberturas plásticas ou lonas não devem ser colocadas diretamente sobre o tratamento. Para piscinas, reservatórios, etc. Xypex Admix C500NF deve ser curado por 3 dias e depois devem ser aguardados mais 12 dias antes do enchimento. Para estruturas que contenham líquidos quentes ou corrosivo, a cura deverá ser feita por 3 dias seguidos de uma espera de 18 dias. Obedecer uma velocidade máxima de enchimento de 1 metro de lâmina de água por dia. Em certos casos o agente de cura química Xypex Gamma Cure pode ser utilizado em substituição à cura com água.
Tempo de Pega e Resistência 
O tempo de pega do concreto normalmente é influenciado pela composição química e física de seus ingredientes, temperatura do concreto e as condições climáticas. Xypex Admix C-500 NF é formulado especificamente para atender as modernas práticas do concreto que incorpora adições como cinzas volantes e escórias. Para a maioria das dosagens de concreto aditivadas com Xypex Admix C-500 NF não é esperado nenhuma alteração nas propriedades originais do concreto. Recomendamos que testes preliminares sejam executados antes da utilização em larga escala. Concretos produzidos com Xypex Admix C-500 NF podem desenvolver resistências iniciais e finais maiores que o concreto comum. Recomendamos que testes sejam executados sob as condições de cada projeto para se determinar o tempo de pega e a resistência do concreto.
Limitações 
No momento da dosagem do Xypex Admix C-500 NF, a temperatura do ambiente deve estar acima de 4 °C.
Segurança
 Verifique sempre as informações sobre segurança existentes nos rótulos das embalagens. Para mais informações de manuseio e segurança consulte a FISPQ do produto.
Referências Bibliográficas
https://engenharia360.com/forcas-de-porter-negocio/
https://aditibras.com.br/o-que-sao-aditivos-quimicos-para-concreto-o-que-fazem/
https://www.portaldoconcreto.com.br/concreto-celular
https://www.ecopore.com.br/produtos/ecoair-fill_editivo-incorporador-de-ar-para-concreto-e-argamassa/
https://tecnomor.com.br/blog/aditivo-acelerador-de-pega-conheca-suas-funcoes-e-beneficios/
https://mcquimica.com.br/modificadores-de-pega/
https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/download/35832/30005/395956
http://www.clubedoconcreto.com.br/2015/09/aditivo-modificador-de-viscosidade-vma.html
http://www.ppgcc.ufpr.br/dissertacoes/d0121.pdf
https://www.scielo.br/j/rmat/a/jhzJ6C6T7wX6mgdPj6qh5Nk/
https://camargoquimica.com.br/blog/conheca-os-tipos-e-como-agem-os-aditivos-no-concreto/
https://www.aecweb.com.br/revista/materias/aditivos-melhoram-propriedades-e-aplicacoes-do-concreto/14428