01 Aditivos para concreto

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Aditivos para concreto
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Aditivo
Todo produto que adicionado em pequena proporção em argamassas ou concretos, no momento da mistura, tem a finalidade de modificar, no sentido favorável, as propriedades desse conglomerado, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido
Aditivo impermeabilizante
Reduz a permeabilidade e a absorção capilar das argamassas e concretos
Aditivo redutor de água
Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um conglomerado de determinada consistência. São também chamados de plastificantes pois podem aumentar a fluidez desse conglomerado quando se mantém fixa a relação água/cimento
Aditivo retardador
Retarda o tempo de pega do concreto
Aditivo acelerador
Acelera a pega e o desenvolvimento das resistências iniciais do concreto
Aditivo redutor retardador
Reduz a quantidade de água unitária necessária para produzir um concreto de determinada consistência e retarda a pega do concreto
Aditivo redutor acelerador
Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um concreto ou uma argamassa de determinada consistência e acelera a pega e o desenvolvimento das reações iniciais desse conglomerado
Aditivo incorporador de ar
Incorpora e estabiliza uma quantidade elevada de micro bolhas de ar no conglomerado fresco mantendo-as incorporadas após a pega e o endurecimento
Pó mineral plastificante
É um aditivo sólido, insolúvel em água, finamente dividido, que aumenta a viscosidade e a coesão das misturas no estado fresco, formando produtos mais homogêneos e menos sujeitos à deformação quando desmoldados no estado fresco. Aumenta a compacidade de argamassas e concretos pobres
Aditivo expansor
Provoca uma expansão controlada durante o processo de hidratação do cimento nas argamassas e concretos. Esta expansão pode ser inferior, igual ou superior à retração
Aditivos aceleradores de pega
Usos recomendados
Argamassa de pega rápida
Trabalhos de recuperação em condições desfavoráveis
Concreto projetado
Estado físico mais comum
Pó (carbonatos)
Líquidos (silicatos)
Teor mais comum
0,1 a 1,0%
Aditivos aceleradores de pega
Substâncias mais comuns
Silicato de sódio
Carbonato de sódio
Carbonato de potássio
Mecanismo principal de ação
NaSiO2 precipita o silicato de cálcio hidratado e aumenta a relação sólido/líquido na pasta de cimento
Carbonatos alcalinos provocam a precipitação do CaCO3, e aceleram a hidratação do C3A e do C3S
Aditivos aceleradores de pega
Efeitos colaterais
Reduz sensivelmente a resistência à compressão
Endurecimento mais lento
Aumenta o risco de eflorescência
Observações
Devem ser adicionados junto com os materiais secos, preferencialmente pulverizados na mistura seca
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Usos recomendados
Desforma rápida
Artefatos (pré-moldados) de cimento
Estado físico mais comum
Líquido
Sólido (escamas)
Teor mais comum
0,5 a 3,0%
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Substâncias e teores mais comuns
Grupo 1 (teores de 0,5 a 3,0%)
Cloreto de cálcio (CaCl2)
Cloreto de sódio (NaCl)
Grupo 2 (teores de 0,01 a 0,05%)
Trietanolamina
Grupo 3 (teores de 1,0 a 3,0%)
Formiato de cálcio
Nitrato de cálcio
Fluoreto de cálcio
Tiossulfato de potássio
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Mecanismo principal de ação
Grupo 1
Agem favorecendo e alterando os produtos da hidratação do C3A, C4AF e C3S
Grupo 2
Acelera a hidratação do C3A
Grupo 3
Atuam preponderantemente sobre a hidratação do C3A e do C3S
Influência do CaCl2 sobre a resistência do concreto
Influência do CaCl2 sobre a resistência à compressão do concreto
Tempo
Resistência à compressão
CP II
CP III
CP V
c/ CaCl2
s/ CaCl2
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Observações
Grupo 1
Podem ser adicionados à moagem do clínquer para aumentar as resistências iniciais
Quanto maior a temperatura menos aceleram
Devem ser adicionados à mistura com a primeira água de amassamento
Grupo 2
É usado como auxiliar de moagem do clínquer
Grupo 3
Têm pouco efeito em cimentos de baixo teor de C3S
São geralmente moídos com clínquer para aumentar as resistências iniciais
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Efeitos colaterais
Grupo 1
Aumentam as resistências iniciais
Reduzem a segregação e a exsudação
Favorecem a corrosão das armaduras
Aumentam a retração
Aumentam o risco de eflorescências
Reduzem as resistências finais
Grupo 2
Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06%
Grupo 3
Diminuem as resistências finais 
Aumentam o risco de eflorescências
Aditivos retardadores de pega
Usos recomendados
Calda de cimento para injeção de bainhas de cabos de protensão
Cimentação de poços petrolíferos
Transporte de concreto por longo período
Temperaturas elevadas
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
0,5 a 2,0%
Aditivos retardadores de pega
Substâncias mais comuns
Carbohidratos (açúcares)
Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicos
Fosfatos
Sais de chumbo e de zinco
Mecanismo principal de ação
Adsorção dos compostos orgânicos sobre os grãos de cimento impedindo a hidratação
Formação de precipitados salinos insolúveis sobre os grãos de cimento
Aditivos retardadores de pega
Efeitos colaterais
Reduzem as resistências iniciais
Aumentam as resistências finais
Aumentam a retração até 50% de hidratação do cimento
Observações
Cura prolongada e cuidadosa
Adicionados a mistura junto com a primeira água de amassamento
Aditivos redutores de água ou plastificantes
Reduzem cerca de 5% na relação a/c
Efeito sobre o tempo de pega
Normal
Retardador
Acelerador
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos de concretagem onde não é desejado acelerar nem retardar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Pó
Teor mais comum
0,2 a 0,5%
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Substâncias mais comuns
Lignossulfonato purificado
Lignossulfonato + agente desaerante
Lignossulfonato + fosfato tributil
Ácidos hidroxi-carboxílicos
Glucônico; salicílico; málico; cítrico; tartárico e múcico
Polímero hidroxilado
Mecanismo principal de ação
Todos reduzem a tensão superficial da água
Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Mecanismo de ação do lignossulfonato
+
+
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+
+
+
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Sem aditivo
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Com aditivo
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Pasta de cimento sem aditivo
Pasta de cimento com aditivo
Efeito do aditivo plastificante sobre a pasta de cimento
Ação de aditivo tenso ativo
a > 90º
a < 90º
a << 90º
Mercúrio
Água
Água + Tensoativo
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Efeitos colaterais
Aumentam a deformação lenta
Retardam a pega e o endurecimento
Incorporam ar
Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento, nas primeiras idades
Aumentam a resistência à compressão nas idades avançadas (superiores a 90 dias)
Observações
Devem ser preferencialmente adicionados à mistura após a pré-mistura dos materiais com parte da água de amassamento
Retardam o início de pega dos cimentos de alto forno e pozolânico (teor de C3A mais baixo)
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos onde é desejado retardar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
0,2 a 1,0%
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Substâncias mais comuns
Lignossulfonatos + açúcar
Ácidos hidroxi-carboxílicos
Polímero hidroxilado
Mecanismo principal de ação
Todos reduzem a tensão superficial da água
Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação
do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Efeitos colaterais
Incorporam ar
Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento
Observação
Para o efeito retardador os lignossulfonatos são adicionados após a pré-mistura (C3A parcialmente hidratado) -> aditivo age sobre o C3S
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos de concretagem onde é desejado acelerar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Pó
Teor mais comum
0,2 a 1,0%
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Substâncias mais comuns
Lignossulfonato + CaCl2
Lignossulfonato + formiato de cálcio
Lignossulfonato + trietanolamina
Ácidos hidroxi-carboxílicos + CaCl2
Mecanismo principal de ação
Todos reduzem a tensão superficial da água
Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Efeitos colaterais
Incorporam ar
Favorecem a corrosão das armaduras
Concentram calor de hidratação
Observação
Devem ser preferencialmente adicionados à mistura junto com a primeira água de amassamento
Influência dos aditivos plastificantes sobre a resistência de concretos de mesma relação a/c
Resistência mecânica
Dias
Meses
Anos
Normal
Acelerador
Retardador
Sem aditivo com consistência mais seca
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Plastificantes
Reduzem a relação água/cimento em 5%
Superplastificantes
Reduzem a água/cimento em 20 a 40%
Transforma um concreto seco (slump 10 a 20mm) em um concreto fluido (slump > 200mm)
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Influência da vibração sobre o adensamento do concreto
Influência da consistência sobre a dispersão da resistência do concreto adensado por períodos diversos
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Usos recomendados
Concretos auto adensáveis
Concretos impermeáveis
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
1,0 a 3,0%
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Substâncias mais comuns
Naftalenos sulfonatos condensados com formaldeído
Trimetil-melamina sulfonada condensada com formaldeído
Lignossulfonato puro
Mecanismo principal de ação
São adsorvidos pelas partículas de cimento através de cargas elétricas opostas
Aumentam a fluidez e a dispersão
Mecanismo de ação
Mecanismo de ação
Substâncias dos aditivos superplastificantes
NSF
MSF
Aditivos superplastificantes redutores de água de alto poder
Efeitos colaterais
Perdem efeito em pouco tempo
Em torno de 45 min
Retardam a hidratação
Observações
Adicionar à mistura um pouco antes do lançamento
Evitar materiais com temperaturas elevadas, principalmente o cimento
Recomendáveis para concretos de alto consumo de cimento
Perda da consistência do concreto com superplastificante
Aditivos impermeabilizantes
Usos recomendados
Fundações em locais úmidos
Caixas d’água e reservatórios
Alicerces
Estado físico mais comum
Pastoso
Líquido
Teor mais comum
0,05 a 3,0%
Aditivos 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
Mecanismo principal de ação
Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado
São hidrófugos
Ação de aditivo impermeabilizante
a = 60º
Concreto sem aditivo impermeabilizante
Poro capilar
Água
Concreto
g = 72 dine/cm²
r = 0,5 mm
p = - 28,8 cos a (m.c.a)
p = - 288x104 cos a (dine/cm²)
p = - 14,4 m.c.a.
Ação de aditivo impermeabilizante
a = 120º
Concreto com aditivo impermeabilizante
Poro capilar
Água
Concreto
p = - 28,8 cos a (m.c.a)
p = 14,4 m.c.a.
Molécula de hidrofugante
Aditivos impermeabilizantes
Efeito colateral
Reduz as resistências mecânicas
Observações
O efeito hidrofugante é reduzido com o tempo
Adicionar no momento do amassamento
Aditivos incorporadores de ar
Usos recomendados
Fundações em locais úmidos
Concreto massa
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
0,04 a 0,1%
Aditivos incorporadores de ar
Substâncias mais comuns
Resina vinsol (aniônico)
Ácido abiético
Ácido oleico
Ácido cáprico
Alquil-arilsulfonatos
Alquil-sulfonatos
Alquil-fenóis etoxilados (não iônico)
Sais de alquil-amônio
Mecanismo principal de ação
Propicia a formação de micro bolhas de ar homogeneamente distribuídas
Aditivos incorporadores de ar
Efeitos colaterais
Reduzem a massa específica
Reduzem as resistências para consumos de cimento elevados
Aumentam a trabalhabilidade
Observações
Evitar mistura, transporte e adensamento prolongados, pois haverá perda do ar incorporado
Adicionar à mistura junto com a primeira água de amassamento
Recomendáveis para concretos de baixo consumo de cimento
Aditivos incorporadores de ar
Resistência ao ciclo gelo-degelo
Aumento da trabalhabilidade
Aumento da coesão
Diminuição da exsudação
Diminuição da permeabilidade
Diminuição da resistência mecânica
Diminuição da massa específica
Agentes de cura
Uso recomendado
Locais onde a cura úmida com água é impraticável
Estado físico mais comum
Líquido
Agentes de cura
Substâncias mais comuns
Ceras
Borrachas dissolvidas em solvente volátil
Mecanismo principal de ação
A evaporação do solvente propicia a formação de uma película contínua que impede a evaporação da água de amassamento
Agentes de cura
Agentes de cura
Efeito colateral
Dificultam a aderência de chapisco e argamassas
Observações
Renovar o produto após 10 dias quando períodos de cura prolongados são necessários ou desejados
Lavar com jato forte antes de aplicar chapisco ou argamassa
A aplicação deve ser uniforme
Desmoldantes
Usos recomendados
Concreto aparente
Reaproveitamento de formas
Estado físico mais comum
Líquido
Substâncias mais comuns
Óleos minerais
Óleos lubrificantes
Óleos vegetais
Desmoldantes
Desmoldantes
Efeitos colaterais
Enferrujamento das formas metálicas
Formação de bolhas na superfície do componente de concreto
Dificultam a aderência de chapisco e argamassas
Observações
A aplicação deve ser uniforme
É aconselhável misturar com agente tenso ativo para reduzir a formação de bolhas na superfície
Aplicar à forma pouco antes de lançar o concreto
Aditivos expansores
Usos recomendados
Ancoragem de equipamentos
Restauração de estruturas degradadas
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
Evolução da expansão e da retração com o tempo
Retração
Expansão
Tempo
Gráf1
	68	4.5
	73	5
	80	5.6
	73	5.1
	72	5.05
	68	4.9
	64	4.7
	6	6
Resistência à compressão
Resistência à tração
% de CaCl2
Resistência a compressão (MPa)
Resisência à tração (MPa)
Plan1
	
	% de CaCl2	0	1	2	2.7	3	4	5	6	7
	Resistência à compressão	68	73	80	73	72	68	64
	Resistência à tração	4.5	5	5.6	5.1	5.05	4.9	4.7
Plan1
	
Resistência à compressão
Resistência à tração
% de CaCl2
Resistência a compressão (MPa)
Resisência à tração (MPa)
Plan2
	
Plan3
	
Gráf1
	0	0	0	0
	5	5	5	5
	0.1	0.05	10	10
	0.05	15	0.05	15
	0.1	20	0.05	20
	0.05	0.15	0.2	25
	0.1	0.15	0.7	30
	0.05	35	35	35
	0.1	0.25	40	40
	0.05	0.4	45	45
	0.05	50	50	0.02
	0.15	55	55	0.03
	60	60	60	0.05
	0.05	65	65	0.15
	0.15	70	70	0.75
	75	75	75	75
	80	80	80	80
Abatimento = 10mm, a/c=0,33, Sem aditivo
Abatimento = 100mm, a/c=0,46, Sem aditivo
Abatimento
= 220mm, a/c=0,56, Sem aditivo
Abatimento = 220mm, a/c=0,35, Com aditivo
Resistência à compressão (MPa)
Plan1
	
	
	
	Resistência à compressão	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
	Abatimento = 10mm, a/c=0,33, Sem aditivo			10%	5%	10%	5%	10%	5%	10%	5%	5%	15%		5%	15%
	Abatimento = 100mm, a/c=0,46, Sem aditivo			5%			15%	15%		25%	40%
	Abatimento = 220mm, a/c=0,56, Sem aditivo				5%	5%	20%	70%
	Abatimento = 220mm, a/c=0,35, Com aditivo											2%	3%	5%	15%	75%
Plan1
	0	0	0	0
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	0	0	0	0
	0	0	0	0
	0	0	0	0
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	0	0	0	0
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	0	0	0	0
	0	0	0	0
	0	0	0	0
	0	0	0	0
	0	0	0	0
Abatimento = 10mm, a/c=0,33, Sem aditivo
Abatimento = 100mm, a/c=0,46, Sem aditivo
Abatimento = 220mm, a/c=0,56, Sem aditivo
Abatimento = 220mm, a/c=0,35, Com aditivo
Plan2
	
Plan3