Artigo I compatibilidade cimento x aditivo

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ESTUDO DE COMPATIBILIDADE CIMENTO/ADITIVO EM PASTAS UTILIZANDO
CIMENTO CP IV E ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE PARA A ELABORAÇÃO DE
CONCRETOS AUTO-ADENSÁVEIS
Conference Paper · September 2010
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Anderson Renato Vobornik Wolenski
Federal Institute of Santa Catarina
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ESTUDO DE COMPATIBILIDADE CIMENTO/ADITIVO EM PASTAS 
UTILIZANDO CIMENTO CP IV E ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE 
PARA A ELABORAÇÃO DE CONCRETOS AUTO-ADENSÁVEIS 
 
Anderson Renato Vobornik Wolenski 
Departamento de Engenharia Civil –UNEMAT - Universidade do Estado de Mato Grosso. Av. dos Ingás, 3001 
- Jd. Imperial, CEP 78550-000 – Sinop-MT. 
E-mail: andersonunemat@gmail.com 
 
Anelize Borges Monteiro 
Departamento de Engenharia Civil –UNEMAT - Universidade do Estado de Mato Grosso. Av. dos Ingás, 3001 
- Jd. Imperial, CEP 78550-000 – Sinop-MT. 
E-mail: ane.lize.eng@gmail.com 
 
André Luiz Nonato Ferraz 
Departamento de Engenharia Agrícola – UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso. Avenida Alexandre 
Ferronato, 1200, Setor Industrial, CEP; 78550-000 – Sinop-MT. 
E-mail: andreferraz77@hotmail.com 
 
André Luís Christoforo 
Departamento de Engenharia Mecânica –UFSJ - Universidade Federal São João Del-Rei. Rua Frei Orlando, 
170, Centro, CEP 36307-352 – São João Del-Rei-MG. 
E-mail: alchristoforo@ufsj.edu.br 
 
RESUMO: O estudo de pastas de cimento é pré-requisito essencial para o desenvolvimento de 
concretos especiais. No que tange pesquisas em concretos auto-adensáveis, torna-se de suma 
relevância estudos que busquem melhorias em sua reologia, a fim de obter melhorias em fluidez e 
trabalhabilidade. Neste contexto, os ensaios de compatibilidade cimento/aditivo, realizados por 
intermédio do ensaio de Cone de Marsh, são imprescindíveis para determinação das propriedades 
reológicas da pasta de cimento para um dado percentual de uso de aditivo superplastificante. Várias 
são as pesquisas envolvendo estudos com os cimentos compostos CP II e CP V, face ao 
desenvolvimento de concretos auto-adensáveis. Entretanto, este fato difere quando se trata do 
emprego do cimento Portland composto CP IV, que possui como principal característica um baixo 
calor de hidratação, pois contém em sua composição adição de material pozolânico. Portanto, a 
existência de poucas pesquisas, especificamente utilizando o cimento pozolânico CP IV, evidencia a 
necessidade de estudarsua compatibilidade com diferentes percentuais de adição de aditivo 
superplastificante, de modo a determinar o ponto de saturação ótimo de aditivo na pasta, ou seja, a 
quantidade estritamente necessária de aditivo para obtenção da melhor fluidez sem que ocorram 
problemas com exsudação na pasta avaliada. Pretende-se, deste modo, iniciar um estudo de 
viabilidade técnica da utilização do cimento Portland CP IV, na confecção de concretos auto-
adensáveis, a partir de pesquisas de compatibilidade cimento/aditivo, que permitam alcançar uma 
pasta altamente fluida e sem exsudação. 
 
Palavras-chave: pastas de cimento, cimento CP IV, aditivo superplastificante, ensaio de Cone de 
Marsh, propriedades reológicas, concretos auto-adensáveis. 
1° CONEMAT – 4ª SEAA 
Sinop, Mato Grosso, 22 a 25 de Setembro de 2010 
Anais do 1° CONEMAT – Congresso das Engenharias, Arquitetura e Agronomia de Mato Grosso | 2 
1 INTRODUÇÃO 
A exponencial ascensão no emprego de estruturas em Concreto Armado nestas últimas 
décadas tem elevado a necessidade de estudos que melhorem características particulares deste 
material, de modo a superar os novos desafios da Construção Civil. Com este crescente 
aumento, criou-se também a necessidade de efetivação de pesquisas tecnológicas em 
concretos especiais, visando estender a durabilidade do Concreto Armado utilizado em 
elementos estruturais. Particularmente, a utilização do Concreto Auto-Adensável (C.A.A.) 
também cresceu em razão da grande necessidade de produção de um concreto que aliasse 
resistência mecânica com fluidez e trabalhabilidade, de modo a possibilitar a concretagem em 
elementos com armaduras densas ou em locais de difícil acesso para realização da vibração do 
concreto. 
Segundo Okamura (1997), o Concreto Auto-Adensável ou Auto-Compactante é um 
concreto tão fluido que pode ser lançado facilmente, sem necessidade de vibração ou outros 
meios de compactação, mantendo-se homogêneo, coeso e sem segregação. Deste modo, 
apesar de existir uma grande variação nas proporções dos materiais e metodologias de 
dosagem utilizadas para sua confecção, em suma o C.A.A. possui como principal 
característica em sua composição o uso de aditivos superplastificantes. 
Sendo assim, uma dosagem adequada de superplastificantes tende a aumentar a 
fluidez, a habilidade de autocompactar-se e a resistência à segregação do concreto no estado 
fresco (SU et. al., 2001). Logo, estudos que visem melhorias no processo de dosagem dos 
aditivos são imprescindíveis para a obtenção de um C.A.A. com elevada trabalhabilidade. 
Neste contexto, o estudo das pastas de cimento visando à compatibilidade 
cimento/aditivo e, consequentemente, melhorias nas propriedades reológicas das pastas, 
precisamente de sua fluidez, torna-se um importante processo experimental para a obtenção 
de concretos altamente fluidos. 
Porém, obter altas taxas de fluidez depende diretamente do elevado teor de 
superplastificantes, que proporciona a diminuição da relação água/cimento sem que ocorra a 
perda de trabalhabilidade. Para alcançar esta situação, é importante estabelecer uma dosagem 
compatível de cimento e superplastificante. 
A dosagem necessária pode ser determinada enquanto se avalia a compatibilidade. 
Usualmente, determina-se a redução do teor de água para se obter uma trabalhabilidade igual 
à de uma mistura sem aditivo, usando o ensaio de fluência da ASTM C 230-90 ou BS 1881: 
Parte 105:1984, conforme observado em Neville (1997). 
Outra maneira utilizada para obtenção da compatibilidade cimento/aditivo é o ensaio 
no Cone de Marsh, que tem sido usado previamente para avaliar a fluidez e a dosagem ótima 
de superplastificante nas pastas e argamassas, segundo a norma brasileira NBR 7682/1983: 
Calda de Cimento para Injeção: Determinação do Índice de Fluidez. 
Muitas são as pesquisas realizadas por meio do ensaio de compatibilidade no Cone de 
Marsh, com a finalidade de obter o percentual ótimo de aditivo na pastas e, posteriormente, 
promover a fluidez necessária para obtenção de concretos altamente fluidos. Contudo, grande 
parcela destes estudos possui como foco pesquisas utilizando cimento Portland composto do 
tipo CP II-F, com adições de fíler, ou cimento Portland composto CP V-ARI, pois apresentam 
propriedades importantes para confecção do Concreto Auto-Adensável, como por exemplo, 
finura dos grãos e altas resistências iniciais, que contribuem para melhorias durante o 
processo de dosagem e facilita a obtenção de concretos especiais. 
Na procura por resultados diferenciados, este trabalho tem como objetivo a realização 
dos ensaios de compatibilidade cimento/aditivo, por intermédio da utilização de aditivos 
superplastificantes e do cimento Portland composto CP IV, que possui como principal 
1° CONEMAT – 4ª SEAA 
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característica a adição de material pozolânico, a qual proporciona ao concreto em fase de 
endurecimento a diminuição da temperatura de hidratação, prolongando o tempo de pega do 
concreto e, consequentemente, permitindo a concretagem em grandes volumes e em 
ambientes com elevada temperatura ambiente. 
2 OBJETIVOS 
Este trabalho tem como objetivo estudar as pastas de cimento com a utilização do 
cimento Portland pozolânico CP IV e aditivo superplastificante, de modo a encontrar o teor 
ótimo de superplastificantes adequados para uma melhor fluidez da pasta, bem como evitar 
possíveis problemas de exsudação. 
A principal justificativa deste trabalho advém de poucas pesquisas realizadas em 
concretos auto-adensáveis com a utilização do cimento composto do tipo CP IV. Em virtude 
de seu baixo calor de hidratação e adições pozolânicas, este cimento tem sido muito pouco 
utilizado na confecção de concretos com elevada fluidez, cuja preferência tem sido para 
cimentos compostos que possuem menor finura dos grãos e resistências iniciais elevadas, 
como é o caso dos cimentos composto CP II e CP V-ARI. 
Pretende-se, portanto, avaliar tecnicamente a viabilidade em sua fase pasta, de modo a 
permitir a continuidade de outras pesquisas nas etapas seguintes da elaboração do concreto 
auto-adensável, sejam estas, nas fases de argamassa e concreto. 
3 INFLUÊNCIA DOS SUPERPLASTIFICANTES NAS PASTAS DE CIMENTO 
Em se tratando de aditivos superplastificantes, estes possuem influência direta no 
comportamento reológico das pastas de cimento, especialmente em sua fluidez. No que 
condiz a elaboração de concretos auto-adensáveis, o uso de superplastificantes é um 
componente primordial para a obtenção da trabalhabilidade necessária para obtenção de um 
concreto auto-compactante, ou seja, a ação do aditivo superplastificante tem como efeito 
principal promover um completo adensamento apenas pela ação do peso próprio dos 
componentes do concreto. 
Os aditivos superplastificantes atuam basicamente na defloculação e dispersão das 
partículas de cimento, garantindo dessa forma, um maior aproveitamento da água adicionada 
à mistura (AITCIN, 1994). Este efeito dispersante das partículas de cimento controla a 
aglomeração de suspensões saturadas, como é o caso da matriz que compõe as argamassas. 
De acordo com Rixon & Mailvaganam (1999), o aditivo superplastificante ou 
dispersante atua por forças eletrostáticas, pois modificam a carga da superfície da partícula de 
cimento ao serem absorvidos por elas. Dessa forma, as partículas adquirem cargas de mesmo 
sinal e se repelem. Isso resulta na repulsão das partículas por efeito eletrostático, e o atrito 
interpartículas do sistema é reduzido, assim como a energia requerida para induzir o fluxo no 
sistema. 
Deste modo, o desenvolvimento de concretos com elevada trabalhabilidade e sem a 
ocorrência da exsudação é possível pela ação dispersante do aditivo. Segundo Ferraz (2009), a 
elevada fluidez é obtida através do efeito de dispersãodas partículas de cimento com o uso 
dos aditivos superplastificantes, e a redução da exsudação é facilitada pela coesão que o 
aditivo superplastificante confere à mistura. 
 
 
1° CONEMAT – 4ª SEAA 
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4 CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO CP IV 
De acordo com a NBR 5736: Cimento Portland Pozolânico, este tipo de cimento é um 
aglomerante hidráulico obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland e materiais 
pozolânicos, moídos em conjunto ou em separado. Durante o processo de moagem, é 
permitida a adição de uma ou mais formas de sulfato de cálcio e materiais carbonáticos com 
teores especificados. O teor de materiais pozolânicos secos deve estar compreendido entre 15 
e 50% da massa total de aglomerante. 
O material clínquer Portland é constituído em sua maior parcela por silicatos de cálcio 
com propriedades hidráulicas. Já os produtos pozolânicos são materiais silicosos ou 
silicoaluminosos que por si só possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, 
quando finamente divididos e na presença de água, reagem com o hidróxido de cálcio, à 
temperatura ambiente, para formar compostos com propriedades cimentícias. 
Dentre estes materiais pozolânicos, têm-se: 
 Pozolanas naturais: materiais de origem vulcânica, geralmente ácidos ou de origem 
sedimentar; 
 Pozolanas artificiais: materiais provenientes de tratamento térmico ou subprodutos 
industriais com atividade pozolânica. Dentre estes se destacam as argilas calcinadas: 
provenientes da calcinação de determinadas argilas que, quando tratadas a temperatura entre 
500ºC e 900ºC, adquirem propriedades de reagir com o hidróxido de cálcio; cinzas volantes: 
resíduos finamente divididos provenientes da combustão de carvão pulverizado ou granulado; 
e outros materiais não tradicionais: escórias siderúrgicas ácidas, microssílica, rejeito 
silicoaluminoso de craqueamento de petróleo, cinzas de resíduos vegetais e de rejeito de 
carvão mineral. 
O cimento utilizado neste estudo é o cimento Portland pozolânico CP IV 32, cuja 
resistência à compressão aos 28 dias de idade é 32 MPa. Dentre as principais exigências 
físicas e mecânicas do cimento Portland pozolânico estão: 
 Finura (resíduo na peneira 75 m): 8%; 
 Tempo de início e fim de pega: 1 hora e 12 horas, respectivamente; 
 Expansibilidade a quente e frio: 5 mm; 
 Resistência à compressão aos 3 dias de idade: 10 MPa; 
 Resistência à compressão aos 7 dias de idade: 20 MPa; 
 Resistência à compressão aos 28 dias de idade: 32 MPa. 
Em termos gerais, o cimento Portland CP IV é utilizado para obras correntes sob a 
forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e 
artefatos de cimento. É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e 
ambientes agressivos. O concreto feito com este produto se torna mais impermeável, mais 
durável, apresentando resistência mecânica à compressão superior à do concreto feito com 
Cimento Portland Comum, a idades avançadas. Apresenta características particulares que 
favorecem sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de 
hidratação (ABCP, 2009). 
5 ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE 
Os aditivos utilizados para confecção das pastas de cimento submetidas aos ensaios 
deste trabalho são superplastificantes de última geração (Glenium 51 da BASF), que são 
isentos de cloretos e atendem às prescrições das normas da ASTM C 1017: Specification for 
chemical admixtures for use in producing flowing concrete (1992). 
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Possuem base em cadeia de éter carboxílico modificado, desenvolvido para o concreto 
em geral, especialmente para indústria de pré-moldados e concretos protendidos, onde se 
requer maior durabilidade e desempenho, sendo também utilizado para produção de concreto 
auto-adensável. 
Com relação às suas propriedades no estado fresco, possuem alta capacidade de 
redução de água, alcançando até 40% de redução. Melhoram a textura da superfície do 
concreto, além de diminuir a exsudação. A dosagem recomendada pelo fabricante do produto 
é de 0,5 a 1% de aditivo comparado a massa de cimento; contudo, essas dosagens devem ser 
orientadas por meio da realização de ensaios laboratoriais a fim de determinar a dosagem 
ótima de aditivo superplastificante, como por exemplo, o ensaio de compatibilidade 
cimento/aditivo no Cone de Marsh realizado nesta pesquisa. 
Uma ressalva na utilização do aditivo superplastificante pelo seu fabricante é a sua 
adição direta aos agregados secos. Assim, recomenda-se a colocação do aditivo em parte da 
água de amassamento, adicionando-o somente depois da mistura já estiver homogeneizada. 
Na Tabela 1 são apresentadas algumas características do aditivo superplastificante, conforme 
a ficha técnica do aditivo Glenium 51 da BASF. 
 
Tabela 1 – Características do Aditivo utilizado neste estudo. 
 
DADOS TÉCNICOS 
Função Principal Superplastificante de 3ª Geração 
Base química Policarboxilato 
Massa Específica (g/cm³) 1,067 a 1,107 
pH 5,0 a 7,0 
Estado Físico Líquido 
Aspecto Bege 
Teor de Sólidos Médio (%) 28,5 a 31,5% 
Viscosidade (MPa.s) 95 a 160 
Fonte adaptada: Manual Técnico BASF CC Brasil, 2007. 
6 ENSAIO DE COMPATIBILIDADE CIMENTO/ADITIVO 
Para o desenvolvimento de concretos especiais, tais como o concreto auto-adensável, 
um dos principais procedimentos experimentais para sua elaboração é a diminuição da relação 
água/cimento (a/c), mantendo suas propriedades de fluidez e trabalhabilidade. Com isso, o uso 
de aditivos em quantidades normalizadas pode resultar no aumento da vida útil da pasta de 
cimento, ainda durante o estado fresco, possibilitando não somente a retenção de uma 
trabalhabilidade elevada por um período de tempo maior, como também o aumento 
considerável de sua resistência, devido o decréscimo do fator a/c. 
Nesse contexto, este trabalho delineou os ensaios de compatibilidade cimento/aditivo 
previsto na norma brasileira vigente, especificamente na NBR 7682/1983 - Calda de Cimento 
para Injeção: Determinação do Índice de Fluidez, que avalia a fluidez e a dosagem ótima de 
aditivos superplastificantes nas pastas por meio do ensaio no Cone de Marsh. 
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6.1 Processo de mistura da Pasta de Cimento 
A mistura da pasta de cimento seguiu metodologia desenvolvida especificamente para 
este trabalho. O processo consistiu na mistura de 1300 gramas de cimento Portland 
pozolânico CP IV com 90% da água de amassamento, misturados em velocidade baixa na 
argamassadeira durante os dois primeiros minutos. Durante o terceiro minuto, foram 
acrescentados os 10% restantes da água de amassamento diluídos com o total de aditivo 
superplastificante de maneira lenta e constante, evitando a aglomeração das partículas de 
cimento. No quarto minuto, a argamassadeira foi desligada para limpeza da pá e do fundo da 
cuba com uma espátula de madeira. Por fim, no quinto minuto, a mistura da pasta ocorreu em 
velocidade rápida, de modo a facilitar a quebra das partículas de cimento, caso ainda 
estivessem aglomeradas. 
Na Figura 1 têm-se as imagens do processo de mistura da pasta de cimento realizado 
em argamassadeira planetária da Marca Eberle. 
 
 
 
Figura 1 – Processo de mistura da pasta de cimento: 1) Massa total de cimento + 90% de água; 
2) Dois minutos em velocidade baixa; 3) Diluição de aditivo nos 10% restantes de água durante 
terceiro minuto, seguindo com limpeza durante quarto minuto; 4) Quinto minuto em velocidade alta; 
5) Final do processo da mistura. 
 
6.2 Ensaio de Cone de MarshO Cone de Marsh consiste de um cone de metal, aberto no topo e com uma abertura no 
fundo, onde é localizado um bocal de diâmetros variáveis. No interior do cone é colocado um 
volume de material e em seguida é medido o tempo gasto para esse volume fluir através do 
bocal deste cone. Na literatura o diâmetro (d) do bocal varia de 5 mm a 12,5 mm e o volume 
(V) inicial utilizado varia de 800 a 2000 mL (Gomes, 2002). 
Nos ensaios realizados neste trabalho, utilizou-se de um cone com d = 8 mm, V = 
1000 mL, com a adoção de um volume de pasta igual a 800 ml. Na Figura 2 tem-se o detalhe 
do cone de Marsh utilizado nesta pesquisa, bem como o esquema detalhado de suas medidas 
conforme rege a literatura. 
 
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Figura 2 – Ensaio no cone de Marsh: 1) Detalhe do cone utilizado nos ensaios desta pesquisa. 2) 
Especificações técnicas das medidas do cone conforme literatura. 
 
Para o estudo de viabilidade técnica do índice de fluidez da pasta com cimento 
Portland pozolânico CP IV e aditivo superplastificante, utilizou-se da metodologia aplicada 
segundo Roncero (2000). Esta metodologia consiste em preencher o cone de Marsh com 800 
mL e medir o tempo de escoamento de 200 mL da pasta ensaiada. Para medição deste 
volume, adotou-se uma proveta graduada de 1000 mL, sendo o tempo determinado por meio 
de cronômetro digital. 
Seguindo a metodologia desenvolvida por Roncero (2000), a determinação do 
percentual ótimo de aditivo superplastificante ocorreu com incrementos de aditivo em 0,1% 
(percentagem em relação à massa de cimento), até o instante da observação de exsudação da 
pasta ou ocorrência da variação no tempo de escoamento em intervalos consecutivos, menores 
que 1,0 segundo, para os tempos de escoamentos de 5, 15 e 30 minutos, a partir do instante de 
incorporação do aditivo superplastificante. 
7 RESULTADOS OBTIDOS 
Os ensaios de compatibilidade cimento/aditivo foram realizados para duas relações 
água/cimento, de modo a se obter um parâmetro comparativo dado o aumento desta relação e 
sua fluidez no ensaio de Cone de Marsh. 
Na Tabela 2 se encontram os resultados obtidos para as pastas de cimento 
confeccionadas com uma relação a/c = 0,45. Para esta relação, foram realizados 18 ensaios, 
com variação entre 0,1% até 1,8% de aditivo, de modo a verificar o percentual ótimo de 
aditivo superplastificante para a relação a/c ensaiada, atendendo aos critérios de melhor 
fluidez sem a ocorrência de exsudação. Da mesma forma, analisou-se a questão custo 
benefício, sendo evitado o uso desnecessário de aditivo que promoveria a elevação do custo 
da pasta sem elevar sua qualidade. O percentual ótimo para esta relação, obtida pelo ensaio no 
Cone de Marsh, está enfatizado também nesta tabela. 
 
 
 
 
 
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Tabela 2 – Resultados obtidos de compatibilidade cimento/aditivo das pastas com relação a/c = 0,45, 
por meio do Ensaio de Cone de Marsh. 
 
ENSAIOS REALIZADOS TEMPO DE ESCOAMENTO (segundos) 
Identificação % de aditivo 5 minutos 15 minutos 30 minutos 
1º Ensaio 0,1 + 60 +60 +60 
2º Ensaio 0,2 + 60 +60 +60 
3º Ensaio 0,3 + 60 +60 +60 
4º Ensaio 0,4 13,9 +60 +60 
5º Ensaio 0,5 5,26 35,2 +60 
6º Ensaio 0,6 3,93 8,93 10,3 
7º Ensaio 0,7 3,69 5,75 8,81 
8º Ensaio 0,8 3,47 3,97 5,76 
9º Ensaio 0,9 3,29 3,89 5,43 
10º Ensaio 1,0 3,26 3,49 4,89 
11º Ensaio 1,1 3,08 3,59 4,87 
12º Ensaio 1,2 2,97 3,58 3,86 
13º Ensaio 1,3 3,03 3,37 3,57 
14º Ensaio 1,4 2,66 2,89 3,33 
15º Ensaio 1,5 2,62 2,68 3,27 
16º Ensaio 1,6 2,53 2,55 2,99 
17º Ensaio 1,7 2,33 2,54 2,69 
18º Ensaio 1,8 2,59 2,87 2,99 
 
A Figura 3 apresenta e sintetiza os resultados obtidos dos tempos de escoamento para 
a realização dos ensaios com tempos de 5, 15 e 30 minutos, para uma relação a/c = 0,45. 
 
 
 
Figura 3 – Gráfico com o tempo de escoamento no Cone de Marsh comparado com o teor de aditivo 
superplastificante para os tempos de 5, 15 e 30 minutos, com relação a/c = 0,45. 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,15 1,25 1,35 1,45 1,55 1,65 1,75
Te
m
p
o
 d
e
 E
sc
o
am
e
n
to
 n
o
 C
o
n
e
 d
e
 
M
ar
sh
 (
e
m
 S
e
gu
n
d
o
s)
 
Teor de Aditivo Superplastificante Glenium 51 (%) - Com relação a/c = 0,45 
Tempo de 5 min Tempo de 15 min Tempo de 30 min
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Na Tabela 3 são apresentados os resultados obtidos para as pastas de cimento 
confeccionadas com uma relação a/c = 0,45. Para esta relação, foram realizados 10 ensaios 
com variação entre 0,1% até 1,0% de aditivo em relação à massa de cimento, de modo a 
verificar o percentual ótimo de aditivo superplastificante para a relação a/c ensaiada, 
atendendo aos critérios de melhor fluidez sem a ocorrência de exsudação, bem como, 
analisando a questão custo benefício. O percentual ótimo para esta relação, obtida pelo ensaio 
no Cone de Marsh, está enfatizado também nesta tabela. 
 
Tabela 3 – Resultados obtidos de compatibilidade cimento/aditivo das pastas com relação a/c = 0,50, 
por meio do Ensaio de Cone de Marsh. 
 
ENSAIOS REALIZADOS TEMPO DE ESCOAMENTO (segundos) 
Identificação % de aditivo 5 minutos 15 minutos 30 minutos 
1º Ensaio 0,1 +60 +60 +60 
2º Ensaio 0,2 2,87 3,79 +60 
3º Ensaio 0,3 2,38 3,02 5,39 
4º Ensaio 0,4 2,57 3,99 5,19 
5º Ensaio 0,5 2,74 3,97 5,79 
6º Ensaio 0,6 2,31 2,74 4,31 
7º Ensaio 0,7 2,27 2,43 3,99 
8º Ensaio 0,8 2,29 2,31 2,63 
9º Ensaio 0,9 2,49 2,68 2,98 
10º Ensaio 1,0 2,33 2,72 2,76 
 
A Figura 4 apresenta e sintetiza os resultados obtidos dos tempos de escoamento para 
realização dos ensaios com os tempos de 5, 15 e 30 minutos, para uma relação a/c = 0,50. 
 
 
 
Figura 4 – Gráfico com o tempo de escoamento no Cone de Marsh comparado com o teor de aditivo 
superplastificante para os tempos de 5, 15 e 30 minutos, com relação a/c = 0,5. 
 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Te
m
p
o
 d
e
 E
sc
o
am
e
n
to
 n
o
 C
o
n
e
 d
e
 
M
ar
sh
 (
e
m
 S
e
gu
n
d
o
s)
 
Teor de Aditivo Superplastificante Glenium 51 (%) - Com relação a/c = 0,50 
Tempo de 5 min Tempo de 15 min Tempo de 30 min
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8 CONCLUSÕES E PROPOSTAS 
Para o desenvolvimento de concretos especiais, torna-se de suma importância o estudo 
de pastas de cimento. No que tange o estudo de concretos auto-adensáveis, conhecer as 
propriedades reológicas, principalmente os fatores relacionados à sua fluidez, se mostra 
imprescindível para o desenvolvimento de um concreto com alta trabalhabilidade. Deste 
modo, estudar a compatibilidade cimento/aditivo por meio de ensaios experimentais, em 
especial, ensaio de Cone de Marsh, propicia a determinação da dosagem ótima de aditivos 
superplastificantes para obtenção da melhor fluidez aliada à menor exsudação. 
Neste contexto, este trabalho buscou desenvolver pesquisas de inovação tecnológica, 
em virtude do desenvolvimento de ensaios utilizando o cimento Portland pozolânico CP IV, 
cimento este que não é comumente utilizado na confecção de concretos auto-adensáveis, mas 
que atualmente é o cimento comercializado na região Norte do Estado de Mato Grosso. 
As conclusões obtidas neste estudo revelaram a existência de uma viabilidade técnica 
para utilização de cimentos Portland pozolânico CP IV, condizente com os estudos de 
compatibilidade de cimento/aditivo. As duas relações a/c estudadas (a/c = 0,45 e a/c =0,50) 
demonstraram ser viáveis para uma continuidade nos estudos de elaboração de concretos 
auto-adensáveis. 
A relação a/c = 0,45, que apresentou um percentual ótimo de aditivo igual a 1,2% e a 
relação a/c = 0,50 um percentual de 0,8%, têm grandes possibilidades de serem aplicadas em 
estudos para desenvolvimento de concreto especiais, principalmente, na elaboração de 
concretos auto-adensáveis. 
Uma ressalva, porém, pode ser aplicada para a relação a/c = 0,45, que obteve um 
percentual acima do aceitável pela empresa fornecedora do aditivo superplastificante 
(aceitável entre 0,5 e 1,0%). Deste modo, é recomendável, primeiramente, a realização de 
ensaios nas fases argamassa e concreto, para obtenções conclusivas para viabilidade da 
utilização do percentual de aditivo igual a 1,2%, sem que o mesmo forneça problemas de 
exsudação no concreto. 
Diferentemente, para relações a/c > 0,50 observou-se que os estudos de 
compatibilidade não têm viabilidade experimental, em virtude dos ensaios serem realizados 
sem adições minerais, como por exemplo, sem a adição de fíler, microssílica ou metacaulim. 
Este fato foi observado em ensaios testes com as relações a/c = 0,50, 0,55 e 0,60, que não 
apresentaram a coesão necessária para validar os ensaios no Cone de Marsh. 
Outro fator observado foi à necessidade de estudos de compatibilidade finos/aditivos, 
para determinação do percentual de adição mineral necessária para dar a coesão à pasta de 
cimento, de modo a possibilitar a elevação da relação a/c > 0,50 e utilizar adição de aditivos 
superplastificantes que assegurem maior fluidez sem a perda da coesão das partículas de 
cimento e finos incorporados a pasta. 
Portanto, a pouca existência de pesquisas utilizando o cimento Portland pozolânico CP 
IV evidencia a necessidade de estudar sua compatibilidade com diferentes percentuais de 
adição de aditivo superplastificante, de modo a determinar o ponto de saturação ótimo de 
aditivo na pasta, assegurando uma máxima fluidez e uma reduzida exsudação. Com este 
estudo, conclui-se a viabilidade técnica da utilização do cimento Portland pozolânico CP IV 
em estudos prévios de pastas de cimento que permitirão a continuidade de pesquisas para 
elaboração de concretos auto-adensáveis. 
Como proposta para pesquisas futuras, sugere-se a elaboração de ensaios 
experimentais de compatibilidade cimento/aditivo que permita buscar variações de adição 
mineral, a fim de melhorar a coesão das partículas das pastas de cimento, bem como permitir 
a utilização de uma maior variabilidade de relações a/c. 
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why they occasionally don’t, Concrete international, 1994. 
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cimento brasileiro. Disponível em: http://www.abcp.com.br. São Paulo-SP, Brasil, 2009. 
Acessado em 15 de Junho de 2010. 
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Cimento para Injeção: Determinação do Índice de Fluidez. Rio de Janeiro, 1983. 
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Pozolânico. Rio de Janeiro, 1991. 
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Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia, 1992. 
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concrete. Catalunya, Espanha: Tese de Doutorado, Escola Técnica Superior D’Enginyers de 
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RONCERO, J. Effect of superplasticizers on the behavior of concrete in the fresh and 
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de doutorado, Universidade Politécnica de Barcelona, 2000. 
SU, N. et al. A Simple Mix Design Method for Self-Compacting Concrete. Cement and 
Concrete Research nº 31. 2001. 
OKAMURA, H. Self-compacting high performance concrete. Concrete International. 1997. 
 
AGRADECIMENTOS 
Os autores deste trabalho agradecem a FAPEMAT – Fundação de Amparo à Pesquisa 
do Estado de Mato Grosso, que possibilitou, através de recursos financeiros, a elaboração de 
todos os ensaios necessários para confecção deste trabalho. 
 
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