05 - ADITIVOS

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28/6/2011
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ADITIVOS
 As propriedades do concreto, tanto no estado fresco 
como no estado endurecido, podem ser alteradas 
com o acréscimo de certos materiais: os chamados 
aditivos; 
 Hoje, aproximadamente de 70 a 80% de todo o 
concreto produzido no mundo contém aditivos, 
sendo por isso importante que o engenheiro conheça 
as propriedades, aplicações e limitações de cada tipo 
de produto;
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 As principais finalidades dos aditivos podem ser assim listadas:
. Aumentar a trabalhabilidade do concreto sem aumentar 
o teor de água;
. Aumentar a resistência do concreto sem aumentar o 
teor de cimento;
. Reduzir a exsudação e a segregação;
. Retardar ou acelerar o tempo de pega;
. Acelerar a velocidade de desenvolvimento da resistência 
nas primeiras idades;
. Retardar a taxa de liberação de calor;
. Aumentar a durabilidade sob condições específicas de 
exposição.
 Os chamados aditivos são geralmente substâncias líquidas, 
utilizadas em teores baixos (em geral de 0,1 a 3,0% em peso 
do cimento);
 Existem ainda os materiais insolúveis finamente moídos, tanto 
de fontes naturais ou subprodutos de algumas indústrias, que 
são chamados de adições minerais;
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 A NBR 11768 regulamenta os tipos de aditivos existentes no 
mercado brasileiro:
Tipo A: acelerador de pega;
Tipo P: plastificante ou redutor de água;
Tipo R: retardador de pega;
PR: plastificante retardador de pega;
PA: plastificante acelerador de pega;
IAR: incorporador de ar;
SP: superplastificante;
SPR: superplastificante retardador de pega;
SPA: superplastificante acelerador de pega.
 Os aditivos tensoativos englobam os aditivos empregados para 
redução de água e os incorporadores de ar;
 Em inglês, os tensoativos são chamados de “surfaceactive” ou 
“surfactants”, motivo pelo qual às vezes é encontrado em 
literatura nacional o termo “surfactantes” ou então 
“sulfactantes”, termos empregados erroneamente devido à 
inexistência de termo correspondente em português.
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 Geralmente consistem de sais de resinas de madeira, materiais 
proteicos e ácidos graxos, e alguns detergentes sintéticos; 
 Age sobre o concreto fixando bolhas de ar dentro da pasta;
Tem como principais aplicações:
Em climas frios, melhoram a resistência a ciclos de gelo e 
degelo;
Aumentam a trabalhabilidade do concreto, principalmente 
naqueles que contém baixo teor de cimento e de água, agregados 
de textura rugosa e agregado leves. Por este motivo são geralmente 
empregados na produção de concreto leve e concreto massa;
As suas principais desvantagens é que freqüentemente 
retardam a pega e grandes quantidades de ar incorporado são 
acompanhadas de perda de resistência correspondente.
 São geralmente sais, modificações e derivados de ácidos lignossulfônicos, 
ácidos carboxílicos hidroxilados e polissacarídeos; 
 Os chamados superplastificantes ou redutores de água de alta eficiência 
consistem de sais sulfonados de melamina ou condensados de naftaleno-
formaldeído; 
 Quantidades de aditivo maiores do que a normalmente necessária para um 
efeito plastificante podem retardar o tempo de pega, evitando a floculação 
dos produtos de hidratação (formação de ligações). Assim, dependendo da 
dosagem, muitos tensoativos podem agir simultaneamente como 
plastificantes e retardadores de pega;
 Os aditivos superplastificantes são assim chamados por serem capazes de 
reduzir o teor de água de três a quatro vezes quando comparados aos 
plastificantes normais.
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 Os aditivos plastificantes ou redutores de água são usados com três 
finalidades principais:
1) Aumentar a fluidez ou trabalhabilidade de um concreto, sem 
adição de mais cimento ou água. Isto é útil quando o concreto 
deve ser lançado através de seções densamente armadas ou por 
bombeamento;
2) Atingir resistências à compressão mais elevadas sem aumentar o 
teor de cimento ou reduzir a consistência do concreto;
3) Reduzir o consumo de cimento sem comprometer a resistência à 
compressão ou a consistência do concreto.
 Nesta classe de aditivos, existem as substâncias que aceleram 
e as que retardam o tempo de pega e a velocidade de 
desenvolvimento das resistências nas primeiras idades;
 É interessante notar que, algumas substâncias agem como 
retardadores quando empregadas em pequenas quantidades 
(0,3% em massa do cimento, p. ex.), mas em dosagem elevada 
(1%, p. ex.) comportam-se como aceleradores; 
 Até bem pouco atrás, eram muito utilizados aditivos 
modificadores de pega a base de cloreto de cálcio.
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 Atualmente, recomenda-se não utilizar este tipo de aditivo em 
concreto armado ou protendido, por reconhecidamente 
causar ataque às armaduras e intensificar problemas de 
durabilidade como a reação álcaliagregado;
 As principais aplicações dos aditivos aceleradores são:
* Modificar as propriedades do concreto particularmente em 
clima frio;
* Acelerar as operações de acabamento;
* Reduzir o tempo requerido para cura e proteção adequadas;
* Aumentar a velocidade de desenvolvimento da resistência 
inicial de modo a permitir uma desforma mais rápida e liberar 
mais cedo a construção para serviços.
 Os benefícios dos retardadores são:
* Compensação de condições de temperatura ambiente 
desfavoráveis, particularmente em climas quentes;
* Permite o lançamento e acabamento adequados e superar 
prejuízos e os efeitos aceleradores de temperaturas elevadas;
* Controle da pega de grandes unidades estruturais para 
manter o concreto trabalhável durante o lançamento. Isto é 
particularmente importante para eliminação de juntas frias e 
descontinuidades em grandes peças estruturais e também 
para evitar a fissuração de vigas de concreto, de tabuleiros de 
pontes e de construções mistas.
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 São materiais silicosos, finamente moídos, adicionados ao 
concreto em quantidades relativamente grandes, geralmente 
na faixa de 20 a 100% da massa de cimento;
 Embora também sejam usadas as pozolanas de origem 
natural, os subprodutos industriais têm se tornado a principal 
fonte de aditivos minerais para concreto;
 Fornos de usinas termelétricas que empregam carvão como 
combustível e fornos metalúrgicos que produzem ferro 
fundido, silício metálico e ligas de ferrosilício são as maiores 
fontes de subprodutos;
 Acumular estes subprodutos em aterros causa sérios 
problemas ambientais;
 O descarte como agregado para concreto e sub leito em 
rodovias é um aproveitamento útil, mas que desperdiça as 
importantes propriedades pozolânicas destes materiais;
 Quando as propriedades pozolânicas ou cimentantes de um 
material são tais que ele pode ser um substituto parcial do 
cimento Portland, isto representa uma significativa economia 
de energia e dinheiro.
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 São os materiais que tenham sido processados com o único 
propósito de produzir uma pozolana;
 O processamento consiste geralmente de britagem, moagem e 
classificação por tamanho; em alguns casos inclui a ativação;
* Vidros vulcânicos: no Brasil, as pozolanas naturais são 
originadas de rochas vulcânicas ácidas e alcalinas. Possuem 
textura porosa, o que é responsável pela área específica e 
atividade elevada. Geralmente são encontrados na matriz 
vítrea pequenas quantidades de minerais não reativos, tais 
como o quartzo, o feldspato e a mica;
* Tufos vulcânicos: possuem textura compacta e são 
nitidamente resistentes, possuindo resistências à compressão 
da ordem de 100 a 300 kgf/cm2. Após a moagem da massacompacta ao tamanho de partículas finas os minerais mostram 
reatividade considerável com a cal e desenvolvem 
características cimentantes similares às das pozolanas que 
contêm vidro vulcânico;
* Terra diatomácea: a diatomita é uma sílica hidratada 
amorfa, composta de esqueletos das paredes celulares de 
muitas variedades de algas microscópicas aquáticas;
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* Argilas ou folhelhos calcinados: este tipo de material 
necessita de um tratamento térmico da ordem de 600 a 900o 
C para exibir atividade pozolânica apreciável. A estrutura 
cristalina dos argilo-minerais é destruída e uma estrutura 
desordenada ou amorfa de aluminossilicato é formada;
 As cinzas da combustão de carvão e de alguns resíduos 
agrícolas, a sílica volatilizada de alguns processos 
metalúrgicos, e a escória granulada da indústria metalúrgica 
de materiais ferrosos e não ferrosos são os principais 
subprodutos industriais adequados ao emprego como aditivos 
minerais em concreto;
 Os subprodutos mais usados são:
* Cinza volante;
* Escória granulada de alto forno;
* Sílica ativa;
*Cinza de casca de arroz.
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 Seus principais benefícios são:
a) melhoram a durabilidade quanto à fissuração térmica, 
pois diminuem o calor de hidratação em função da 
diminuição do consumo de cimento;
b) melhoram a durabilidade em relação à ataques 
químicos, pois diminuem a permeabilidade e reagem 
com alguns componentes que seriam prejudiciais ao 
concreto (reação álcali-agregado);
c) aumentam a resistência do concreto, pois aceleram as 
reações de hidratação do cimento, causam um 
refinamento dos poros e substituem um constituinte 
mais fraco (hidróxido de cálcio) por um mais forte 
(silicato de cálcio hidratado).