Aditivos Plastificantes em Concreto

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Usos e Viabilidade Econômica dos 
Aditivos Plastificantes e 
Superplastificantes em Concreto
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Universidade Federal do Paraná
 Integrantes:
1. Gustavo Batista Mohacsi;
2. Kauane Tavares;
3. Roberto Araújo Ortega;
4. Polyana Roque;
5. Victor Eduardo Bueno Ataide
 Professor: Marcelo Medeiros
 Disciplina de Materiais de Construção Civil I – TC030
 Departamento de Construção Civil
 UFPR - 2016
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Abordagem
1. Definição normativa;
2. A importância do uso de aditivos;
3. Aditivos Plastificantes e Superplastificantes – Princípio ativo;
4. Vantagens;
5. Desvantagens;
6. Viabilidade Econômica;
7. Estudo de Caso laboratorial;
8. Aplicações efetivas.
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Definição Normativa
NBR 117678:2011
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NBR 11768:1992/2011
 “Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Requisitos”
1. Plastificantes: Produto que aumenta o índice de consistência do 
concreto mantida a quantidade de água, ou permite redução de 
no mínimo 6% de água mantendo mesma consistência.
2. Superplastificantes: Produto que aumenta o índice de 
consistência do concreto mantida a quantidade de água, ou 
permite redução de no mínimo 12% de água mantendo mesma 
consistência.
3. Hiperplastificantes: Produto que aumenta o índice de consistência 
do concreto mantida a quantidade de água, ou permite redução 
de no mínimo 20% de água mantendo mesma consistência.
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Bases dos Plastificantes e Superplastificantes
 Bases dos Plastificantes
• Lignosulfonatos.
• Naftaleno sulfonado.
• Policarboxilatos.
 Bases dos Superplastificantes
• Resina melamina-formaldeído.
• Naftaleno sulfonado.
• Policarboxilatos.
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Aditivos Plastificantes
Os aditivos plastificantes são polímeros orgânicos derivados de
lignossulfonatos e são usados para produzir concretos com maior resistência
por meio da redução no teor de água, também para obter uma resistência
específica para um consumo de cimento menor, ou, aumentar o abatimento
sem alterar o conteúdo de água (ACI 212.3R-91).
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Princípio ativo
As partículas de cimento têm uma forte tendência a flocularem quando
misturadas com água. Essa tendência decorre de diversos tipos de interações:
forças de van der Waals entre as partículas, interações eletrostáticas e fortes
interações envolvendo moléculas de água ou hidratos (AÏTCIN et al, 1994).
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Princípio ativo
As moléculas do aditivo se adsorvem nas superfícies dos grãos de cimento
conferindo a eles uma carga elétrica negativa. Esta carga gera uma repulsão
eletrostática entre partículas vizinhas de cimento, promovendo defloculação
e dispersão destas partículas (JOLICOEUR e SIMARD, 1998; COLLEPARDI, S. et
al, 1999; COLLEPARDI, M., 2003).
A ação do aditivo plastificante tem, também, algum efeito na dispersão do ar
na água, o que pode levar a um efeito secundário de incorporação de ar,
principalmente os que têm lignossulfonato como agente (NEVILLE, 1997;
JOLICOEUR e SIMARD, 1998; COLLEPARDI, M., 2003). Já os
superplastificantes, por serem produtos sintéticos, feitos de matérias-
primas que não contêm açúcares ou impurezas, não apresentam estes
efeitos.
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Princípio ativo
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Princípio ativo
Os lignossulfonatos em dosagens elevadas, podem retardar o tempo de pega
em 1 a 3 horas (ACI 212.3R-91).
Esse efeito decorre da variação na composição destes aditivos,
principalmente dos lignossulfonatos, que, por serem sub-produtos, se torna
difícil a remoção completa de açúcares e outras impurezas, inibindo a
nucleação e o crescimento dos produtos de hidratação (JOLICOEUR et al,
2003).
As Segundo Blick, Peterson e Winter (1974), é possível produzir concretos
com resistência à compressão de cerca de 50 a 60 MPa usando-se aditivo à
base de lignossulfonatos. Além do que, observa-se que o concreto é menos
segregável e também tem maior fluidez. A exsudação é reduzida, em parte
pela incorporação de ar.
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Método de Adição
Alguns autores afirmam que o aditivo é melhor adsorvido quando adicionado
com atraso em relação à mistura de cimento e água e assim, promove maior
fluidez.
Neville (1997) diz que, para aditivo plastificante, um atraso de apenas 29
segundos. Já Meyer e Perenchio (1979) sugerem um atraso de 1 ou 2
minutos. Collepardi, M. (1984) diz que bons resultados podem ser obtidos
com a adição do aditivo ao final do período de mistura do cimento, agregados
e água, ou, caso este procedimento seja difícil de se adotar na prática, a
adição após 30 segundos também é uma boa opção.
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Aditivos Superplastificantes
A distinção entre os aditivos plastificantes e os superplastificantes se dá
muito mais na intensidade do que no tipo de performance. Enquanto que, o
primeiro promove um aumento no abatimento de 50 a 70 mm, o segundo
pode aumentá-lo em 150 a 200 mm.
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Interação Física
Os mecanismos de dispersão dos superplastificantes podem ser oriundos
basicamente de dois efeitos:
1) Repulsão eletrostática;
Mesmo do Plastificante.
2) Repulsão estérica.
Este efeito, chamado de barreira estérica, é produzido pela presença de
longas ramificações de cadeias poliméricas, que se adsorvem nas superfícies
de partículas cimentícias, impedindo que estas se aglomerem. (COLLEPARDI,
S. et al, 1999).
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Efeitos no Concreto
Um dos maiores benefícios do uso de superplastificantes em concreto é a
melhora das suas características de fluidez. No entanto, o aumento no
abatimento alcançado inicialmente é perdido em um período relativamente
curto, aproximadamente 30 a 60 minutos e, em seguida, a consistência da
mistura volta à original (RAMACHANDRAN e MALHOTRA, 1984; COLLEPARDI,
M., 2003).
Outra possível solução para atenuar a perda de fluidez com o tempo é o uso
de aditivos retardadores de pega.
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Efeitos no Concreto
Os superplastificantes são indicados na produção de concretos com
resistência à compressão aos 28 dias maior que 41 MPa e são essenciais
quando se requer uma resistência mínima de 69 Mpa nessa idade, em
condições de campo (ACI 212.4R-93).
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Método de Adição
Já Aiad, El-Aleem e El-Didamony (2002) e Aiad (2003) obtiveram melhores
resultados em seus experimentos para atrasos de 10 a 15 minutos,
observando melhoras nas propriedades reológicas de pastas de cimento por
períodos de tempo de até duas horas.
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A importância do uso de aditivos redutores de 
água – Plastificantes e Superplastificantes 
• Redução da relação a/c.
• Toda a água que excede o ponto de saturação do cimento resulta em 
poros. As propriedades mecânicas do concreto como resistência, 
permeabilidade e durabilidade estão diretamente relacionadas com a 
porosidade da peça e a menor relação a/c.
• Redução do consumo de cimento;
• De forma geral, os Plastificantes e Superplastificantes atuam na melhoria 
das propriedades do concreto cru pois proporciona fluidez e 
posteriormente melhoria no produto final.
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Uso de Aditivos Plastificantes
• Concretos de alta resistência. 
• Concretos bombeados.
• Concreto projetado.
• Concretos aparentes.
• Concretos de alto desempenho.
• Concreto protendido.
• Concreto pré-moldado.
• Concreto gelado.
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Campos de aplicação de Superplastificantes
• Concretagem de edifícios, pavimentos, pontes, reservatórios e silos. 
• Concreto bombeado, pré-moldado e protendido.
• Concreto de alto desempenho, com sílica ativa (microsílica).
• Concreto para reparos especiais.
• Concretos para pisos industriais e pavimentos.
• Concretos autoadensáveis.
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Vantagens na aplicação
1. Redução da relação água/cimento.
2. Redução da retração por secagem.
3. Redução da permeabilidade.
4. Facilitação da manipulação, adensamento, transporte e aplicação.
5. Aumento da fluidez.
6. Aumento da resistência mecânica.
7. Aumento da durabilidade.
8. Aumento da resistência a ataques de cloreto.
9. Melhor aderência às armaduras.
10. Melhor acabamento.
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BETINA ROYER, ROSANA M. N. ASSUNÇÃO, GUIMES RODRIGUES
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BETINA ROYER, ROSANA M. N. ASSUNÇÃO, GUIMES RODRIGUES
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BETINA ROYER, ROSANA M. N. ASSUNÇÃO, GUIMES RODRIGUES
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Desvantagens 
1. Custo elevado.
2. Falhas de dosagem podem produzir retardamentoda pega, segregação 
excessiva e exsudação.
3. Efeito temporário, logo, é necessário cuidado com o tempo na 
aplicação do aditivo.
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COLLEPARDI, M., 2003
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Custos
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Plastificante
Valor de 1L de plastificante: 
entre R$17 e R$28
1L de plastificante é 
utilizado em 400kg a 
588kg de cimento
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Superplastificante
1L de plastificante é utilizado 
em 83kg a 400kg de cimento
Valor de 1L de 
superplastificante: entre 
R$17 e R$46
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Estudo de caso - Laboratorial
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Resumo
• Análise de desempenho em múltiplos traços do aditivo Murasan 
BWA 18 – MC Bauchimie;
• Fonte: Escola Técnica Estadual Vasco Antônio Venchiarutti, alunos 
de Tecnologia dos Materiais de Construção III: Gustavo Mohacsi e 
Danilo Wulf, Professores Orientadores: Eng. MSc. Hélio Françozo e 
Eng. Carlos Facheris – Ano de elaboração: 2014.
• Metodologia: Conforme regulamentado na NBR 7215 –
Determinação da Resistência a Compressão.
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Resultados 
Mohacsi e Wulf, 2014
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Resultados 
Mohacsi e Wulf, 2014
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Exemplos de Aplicação 
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A construção de Usinas Hidrelétricas e Barragens demanda cuidados específicos com a
durabilidade da estrutura. Deve-se ter a redução significativa de água, melhora da
trabalhabilidade e consequentemente aumentam a durabilidade da estrutura. Devido a longa
distância é comum a utilização de matérias primas locais. Neste caso, ocorre a necessidade do
desenvolvimento de um aditivos in loco.
https://www.itaipu.gov.br/energia/barragem
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https://www.itaipu.gov.br/energia/barragem
http://www.ecoponte.com.br/
Muitas vezes os pavimentos que necessitam de esbeltez e adensamento como as estruturas de
grande porte. Os plastificantes e superplastificantes são eficazes no uso de concretos pré-
fabricados e bombeados. Por isso também são também chamados de redutores da tensão
superficial da água de mistura. Não tem influência sobre o processo químico do cimento, evita a
segregação e a exsudação, reduzindo a retração do concreto, o que é bom.
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http://www.ecoponte.com.br/
http://www.portonovosa.com/pt-br/obras
Reduzem o tempo de desforma e permitem que o concreto resista, mesmo em baixas idades, às
pressões hidrostáticas, evitando o carregamento da pasta de cimento por água corrente. São
empregados quando o concreto necessita ser solicitado a curto prazo: fundações, túneis,
pavimentações, reparos urgentes.
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http://www.portonovosa.com/pt-br/obras
EXEMPLOS DE APLICAÇÃO
O uso de aditivos plastificantes tem o objetivo de diminuir a permeabilidade do material. Em
estruturas marítimas essa é uma alternativa interessante, já que melhora o empacotamento das
partículas, conferindo menor porosidade e, consequentemente, maior resistência às
intempéries. Melhorando o desempenho do concreto frente aos agentes agressivos.
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http://www.constremac.com.br/newsletterContent.aspx?codigo=130
http://www.constremac.com.br/newsletterContent.aspx?codigo=130
Estações de Tratamento de Efluentes são estruturas que estão em contato com diversas
substâncias químicas que agridem e diminuem a durabilidade, além disso estão sujeitas a
ataques provenientes dos gases, agentes de limpeza, além da abrasão consequência do
constante fluxo de água. Desta maneira devem ser protegidas e impermeabilizadas com o
objetivo de aumentar a vida útil do sistema e evitar intervenções.
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http://site.sanepar.com.br/imprensa/galeria/estacao-de-tratamento-de-esgoto-santa-quiteria-curitiba
http://site.sanepar.com.br/imprensa/galeria/estacao-de-tratamento-de-esgoto-santa-quiteria-curitiba
Referências:
1. Mohacsi e Wulf, 2014 - Análise comparativa das características da 
argamassa em função dos aditivos – Murasan BWA 18 e Centrement Stabi 
520. – ETECVAV – Escola Técnica Estadual Vasco Antônio Venchiarutti.
2. Andrade, Maria Aparecida, 2013 – Centro Universitário do Intituto Mauá 
de Tecnologia – Avaliação da composição de polímeros de Naftaleno 
Sulfonado Aldeídeo Consensado.
3. Modro, NLR – 2009 – UDESC, Universidade Estadual de Santa Catarina, 
Avaliação do Concreto de Cimento Portland com uso de aditivos, publicado 
na revista Matéria.
4. Royer, Betina; Assunção, Rosana – 2005 - Instituto de Química – UFU –
Efeito da aplicação de PSSna como aditivos em argamassas e concretos de 
cimento Portland.
5. NBR: 11768:1992 e 2011.
6. Sanepar;
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