Adjuvantes Betão

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Materiais de Construção I 
 
 
BETÕES Adjuvantes 
 
 
 
 
série MATERIAIS 
 
joão guerra martins 
 
césar ribeiro 
1.ª edição / 2003 
 
 
Apresentação 
 
É parte importante do texto apresentado conteúdo revisto da monografia de licenciatura elaborada pelo Eng.º CÉSAR 
MIGUEL MARQUES RIBEIRO, 
 
Apresenta-se, deste modo, aquilo que se poderá designar de um texto bastante compacto, completo e claro, entendido 
não só como suficiente para a aprendizagem elementar do aluno de engenharia civil, quer para a prática profissional 
corrente. 
 
Pretende o seu teor evoluir permanentemente no sentido de responder quer à especificidade dos cursos da UFP, como 
contrair-se ao que se julga pertinente e alargar-se ao que se pensa omitido. 
 
Esta sebenta insere-se num conjunto que perfaz o total do programa da disciplina, existindo uma por cada um dos temas 
base do mesmo, ou seja: 
 
• Metais 
• Pedras Naturais 
• Ligantes 
• Argamassas 
• Betões 
• Aglomerados de Pedra Natural 
• Produtos cerâmicos 
• Madeiras 
• Derivados de Madeira 
• Vidros 
• Plásticos 
• Tintas e vernizes 
• Colas e mastiques 
 
Embora o texto tenha sido revisto, esta versão não é considerada definitiva, sendo de supor a existência de erros e 
imprecisões. 
 
Conta-se não só com uma crítica atenta, como com todos os contributos técnicos que possam ser endereçados. Ambos 
se aceitam e agradecem. 
 
João Guerra Martins 
 
Betões Adjuvantes 
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Sumário 
A temática a expor na presente monografia tem por objectivo mostrar que os adjuvantes para 
betão, quando correctamente aplicados, são uma maior valia para a construção civil. 
Com a utilização destes, é possível aumentar a qualidade e rentabilidade da construção, sendo 
este o aspecto que se pretende aprofundar na presente proposta, bem como todas as 
características técnicas e propriedades dos materiais, por forma a assim contrariar o conceito 
generalizado no nosso país, em que os adjuvantes são apenas mais uma disposição do caderno 
de encargos, que obrigatoriamente terá de ser cumprida. 
Pese embora a fabricação, utilização e fiscalização das propriedades dos adjuvantes para betão 
estejam intimamente ligadas à química profunda, não seria correcto deixar de parte neste 
trabalho os assuntos relativos a esta especificidade. 
Como tal, tentou-se, em cada tipo de adjuvante, fazer, sucinta e simplificadamente, uma breve 
introdução a este aspecto dos adjuvantes para betão, por forma a que, para um Engenheiro 
Civil, sem conhecimentos muito profundos sobre esta matéria, seja de fácil compreensão o 
mecanismo químico dos adjuvantes. 
Estes e outros assuntos ligados aos adjuvantes, que talvez se possam considerar de 
compreensão difícil, estão hoje de tal forma estudados e descritos, que qualquer indivíduo 
comum, ligado à construção, e que pretenda tirar partido dos latos benefícios obtidos com a 
sua utilização, não terá qualquer dificuldade em o fazer, sendo que, este trabalho pretende ser 
mais um passo nesse sentido. 
Embora não seja do conhecimento geral, os benefícios económicos, e na qualidade geral da 
construção, advidos da utilização dos adjuvantes são imensuráveis, tal será adiante explicitado 
e demonstrado. 
Na construção moderna, cada tipo especifico de adjuvante para betão, terá que ser 
considerado uma matéria-prima que impreterivelmente deverá ser utilizada, como até agora se 
utiliza o cimento, a água e os inertes. 
Betões Adjuvantes 
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Índice 
I. Introdução .................................................................................................................... 1 
II. Definição de Adjuvante para Betão ........................................................................... 4 
III. Razões para o Uso de Adjuvantes .............................................................................. 7 
IV. Classificação dos Adjuvantes ..................................................................................... 9 
V. Principais Adjuvantes ............................................................................................... 11 
V.1. Redutores da Água de Amassadura (Plastificantes) ..................................... 12 
V.2. Superplastificantes ........................................................................................ 19 
V.3. Introdutores de Ar ......................................................................................... 23 
V.4. Aceleradores e Retardadores da Presa .......................................................... 33 
V.5. Aceleradores do Endurecimento ................................................................... 41 
V.6. Hidrófugos .................................................................................................... 44 
V.7. Expansivos .................................................................................................... 51 
V.8. Inibidores da Corrosão das Armaduras ......................................................... 53 
V.9. Pigmentos ...................................................................................................... 55 
V.10. Adição de Polímeros Orgânicos. Impregnação ............................................. 56 
VI. Determinação das Propriedades e Fiscalização da Qualidade dos Adjuvantes .. 60 
VII. Aspectos Económicos da Utilização de Adjuvantes ............................................... 66 
VIII. Registo Resumido de Aplicações dos Adjuvantes .................................................. 70 
IX. Conclusão ................................................................................................................... 73 
X. Bibliografia ................................................................................................................ 76 
 
 
 
 
Betões Adjuvantes 
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Índice de Figuras 
I. Figura n.º 1 – Influência da adição de um plastificante ao betão sem correcção da 
trabalhabilidade inicial pela diminuição da água de amassadura .................................... 14 
II. Figura n.º 2 – Influência da percentagem da adição de um plastificante (em relação ao 
peso do cimento) na tensão de rotura de betões com dosagens de 200, 300 e 400 Kg de 
cimento por metro cúbico ................................................................................................ 17 
III.Figura n.º 3 – Influência da concentração de linhossulfonato na sua adsorpção pelos 
componentes principais do cimento ................................................................................. 19 
IV. Figura n.º 4 – Influência do adjuvante adsorvido no potencial electrocinético dos 
componentes principais do cimento ................................................................................. 20 
V. Figura n.º 5 – Acção de repetidas adições de um condensado de melamina formaldeído 
sulfonatado sobre o abaixamento do cone de Abrams ..................................................... 21 
VI. Figura n.º 6 – Influência da adição de um superplastificante ao betão sem correcção da 
trabalhabilidade e com restabelecimento da trabalhabilidade inicial pela diminuição de 30 
% da água de amassadura ................................................................................................ 22 
VII. Figura n.º 7 – Variação do volume de ar introduzido e da tensão de rotura à 
compressão com a quantidade de adjuvante .................................................................... 29 
VIII. Figura n.º 8 – Aparelho para a determinação da percentagem de ar introduzido no 
betão .................................................................................................................................32 
IX. Figura n.º 9 – Ensaio de penetração de uma agulha com 6,5 mm de diâmetro (33 mm2 de 
secção) .............................................................................................................................. 36 
X. Figura n.º 10 – Variação da força necessária para a introdução de 2,5 cm de uma agulha 
com 33 mm2 de secção ..................................................................................................... 36 
 
 
 
Betões Adjuvantes 
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Índice de Tabelas 
I. Tabela n.º 1 – Controlo de qualidade dos hidrófugos de superfície em função da 
molhabilidade .............................................................................................................. 49 
II. Tabela n.º 2 – Controle de qualidade dos hidrófugos em função do coeficiente de 
capilaridade ................................................................................................................. 50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Betões Adjuvantes 
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I. Introdução 
 
 
 
 
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Introdução 
A ideia generalizada de que a utilização dos adjuvantes para betão, é relativamente recente, 
advém talvez da sua complexidade química actual, no entanto a sua utilização é tão antiga 
como a do próprio cimento, ou dos ligantes hidráulicos. 
Os romanos utilizavam já o sangue, a clara de ovo, a banha e o leite como adjuvantes no betão 
de pozolana, talvez com o fim de melhorar a trabalhabilidade. 
Logo a seguir aos começos da fabricação industrial do cimento Portland, por volta de 1850, 
com o fim de obter presas mais regulares, empregou-se o gesso ou cloreto de cálcio, que se 
adicionava ao cimento quer na ocasião da moedura, quer na ocasião da preparação. 
A comercialização dos produtos destinados a melhorar certas características do betão deve ter 
começado por volta de 1910. Naquela época os adjuvantes eram hidrófugos, aceleradores de 
presa, ou hidrófugos e aceleradores de presa simultaneamente. 
Em 1918, nos Estados Unidos da América, estava definitivamente descoberta a possibilidade 
de aumentar a resistência do betão à acção da congelação da água pela criação deliberada de 
bolhas de ar no seu interior, utilizando substâncias especiais para esse efeito. 
A partir desta época começa o emprego racional, e em grade escala, dos adjuvantes, que deu 
origem à intensa comercialização que vem até aos nossos dias. 
O betão deixou de ser uma mistura racionalizada de cimento, areia e brita, mas evoluiu para 
um material estudado, contendo uma mistura de adjuvantes. Assim sendo, os adjuvantes 
modificam a estrutura/propriedades do betão normal, alterando o grau de hidratação do 
cimento e ou, a natureza dos produtos da hidratação. 
Na última década houve um grande interesse em vários aspectos dos adjuvantes, e a pesquisa 
química da fase aquosa do sistema cimento/água/adjuvante demonstrou que os adjuvantes 
podem controlar o tipo de produtos formados, de maneira que muitas propriedades podem ser 
Betões Adjuvantes 
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induzidas ao betão. A correcta combinação de adjuvantes pode produzir betão que é feito à 
medida para um determinado trabalho ou fim. 
A principal motivação na abordagem a este tema é assim demonstrar que os adjuvantes não 
sendo uma ideia recente, estão intimamente ligados ao fabrico do betão, e que nos nossos 
dias, em virtude do custo do cimento, o emprego de adjuvantes é mesmo uma necessidade 
sendo conveniente insistir sobre o facto de que a primeira condição para o seu emprego 
adequado é fabricar correctamente o betão. 
Não se deve supor que a incorporação do adjuvante possa corrigir o betão mal fabricado. 
O objectivo será então dar a conhecer as propriedades, características técnicas e qualidades 
dos principais adjuvantes, por forma a que a sua aplicação se generalize e seja o mais 
adequada possível. 
Não descurando também os assuntos relativos à composição e interacções químicas dos 
adjuvantes, por forma a que quem com conhecimentos mais profundos sobre essa matéria, e 
interessado no tema deste trabalho, possa ver esta exposição como uma ferramenta; e de 
maneira a que também o Engenheiro Civil aprofunde os seus conhecimentos químicos, uma 
vez que na construção corrente, e do futuro, os produtos químicos e sintéticos são uma 
realidade premente e valiosa. 
 
 
 
 
 
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II. Definição de Adjuvante para Betão 
 
 
 
 
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Definição de Adjuvante para Betão 
Designa-se por adjuvante a substância utilizada em percentagem inferior a 5 % da massa de 
cimento, adicionada durante a amassadura, aos componentes normais das argamassas e 
betões, com o fim de modificar certas propriedades destes ma teriais, quer no estado fluido, 
quer no estado sólido, quer ainda no momento da passagem dum estado a outro. 
Esta definição não engloba as substâncias minerais moídas que se juntam ao betão, como 
pozolanas, escórias, etc., que são adicionadas em proporções muito maiores do que 5 % para 
actuarem significativamente nas propriedades do cimento Portland. 
O gesso, que é adicionado ao clínquer durante a moedura, também não cabe nesta definição, 
pois é considerado um componente do cimento, de acordo com a norma do cimento Portland. 
Outras definições foram dadas por americanos, ingleses e franceses. 
Em Portugal não há definição oficial destes produtos. 
Deve chamar-se aditivo a toda a substância que se adiciona ao cimento, numa argamassa ou 
betão, em quantidade superior a 5 % da massa do cimento, ou, quando adicionada em 
quantidade inferior a esta, não tenha qualquer acção quer no estado fluido, quer no sólido, ou 
ainda na passagem do estado líquido ao estado sólido. 
Quando utilizado em quantidades inferior a 5 % o aditivo é a substância mineral que se junta 
ao clínquer na ocasião da moedura, apenas para melhorar o rendimento da produção do 
cimento (aditivo inerte). Quando adicionada em proporção superior a 5 % (caso das pozolanas 
e das escórias), o aditivo é normalmente utilizado apenas com o cimento Portland, para alterar 
certas propriedades específicas, com muito maior intensidade do que o adjuvante, como por 
exemplo baixar a alcalinidade. 
Um adjuvante, que portanto se adiciona ao betão em quantidades inferiores a 5 % da massa do 
cimento, possui, simultaneamente, várias propriedades. Por exemplo, certos plastificantes 
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redutores da água de amassadura podem ser também retardadores da presa; como permitem 
diminuir a dosagem de água, aumentam a tensão de rotura, diminuem a permeabilidade e 
diminuem a fluência. A sua acção principal é aumentar a tensão de rotura, mas os efeitos 
secundários podem ser de retardar a presa, e diminuir a permeabilidade e a fluência. Um 
agente introdutor de ar, como aumenta a resistência à acção alternada da congelação e 
descongelação, pela formação de bolhas de ar, tem por efeito secundário aumentar a 
trabalhabilidade do betão antes da presa e diminuir a sua capilaridade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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III. Razões para o Uso de Adjuvantes 
 
 
 
 
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Razões para o Uso de Adjuvantes 
Os adjuvantes são geralmente utilizados por forma a permitir que o betão cumpra as 
especificações dum determinado trabalho, nomeadamente, relação água/cimento máxima 
permitida, resistência inicial e final mínima, e manutenção da trabalhabilidade quando os 
materiais inertes são de baixa qualidade. 
Obter modificações que melhorem a qualidade do betão plástico, por exemplo, aumento da 
trabalhabilidade ou redução da água a diferentes níveis de consistência, diminuição ou 
aumento do tempo de presa, retardar ou reduzir a libertação de calor durante a presa inicial, 
melhorar o acabamento final, controlar a segregação e a perda de “goma” de cimento, 
melhorar a bombagem e reduzir a perda de slump. 
Reduzir o custo das operações de betonagem, através, da diminuição do custo geral dos 
componentes do betão, permitir uma rápida rotação da cofragem, facilidade de colocação e 
um bom acabamento. 
Melhorar a qualidade do betão, tal como aumento da resistência inicial e final, e ainda do 
modulo de elasticidade, diminuição da permeabilidade e absorção, aumento da resistência à 
corrosão e aumento da ligação com o pré-esforço. 
Controlar a expansão causada pela reacção alcalina com certos inertes. 
Em muitos casos, um adjuvante pode ser o único meio razoável para a obtenção de um 
determinado resultado. Contudo, noutros casos, certos objectivos podem-se alcançar com 
melhor resultado e maior economia, através de alterações na composição ou proporção do 
betão, do que utilizando um adjuvante. 
 
 
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IV. Classificação dos Adjuvantes 
 
 
 
 
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Classificação dos Adjuvantes 
Devido ás acções secundárias dos adjuvantes, já previamente referidas, a classificação 
racional dos adjuvantes é dificultada por aquela multiplicidade de efeitos e por isso é 
necessário determinar ou atribuir- lhe uma acção principal. 
Os agentes redutores de água (ou plastificantes) tornam os cimentos hidrófilos, e os 
introdutores de ar tornam-nos hidrófobos, mas ambos os tipos reduzem a água e fluidificam o 
betão fresco. As causas da redução da água e da fluidificação são totalmente diferentes para 
os dois tipos de adjuvantes citados, como se verá mais à frente. 
Em conclusão do que precede seria mais seguro classificar os adjuvantes segundo a sua 
natureza físico-química do que segundo as propriedades tecnológicas em que interferem. 
Todavia, para o engenheiro civil, que tem de aplicar e escolher os produtos, a classificação 
mais prática, baseia-se na acção principal sobre as propriedades tecnológicas do betão. 
Em primeiro lugar pode-se dizer que os efeitos que se procura alcançar com os adjuvantes 
são; melhorar a trabalhabilidade; acelerar a presa; retardar a presa; acelerar o endurecimento 
nas primeiras idades; aumentar as tensões de rotura, pelo menos nos primeiros meses; 
aumentar a resistência aos ciclos de congelação e descongelação; diminuir a permeabilidade 
aos líquidos; impedir a segregação e a sedimentação do cimento nas caldas de injecção; criar 
uma ligeira expansão no betão ou argamassa, utilizados por exemplo nas injecções, nos 
enchimentos dos cabos do betão pré-esforçado por ancoragem, dos vazios do inerte pré-
colocado (betão injectado) ou ainda no preenchimento de cavidades; aumentar a aderência ao 
inerte e às argamassas e betões endurecidos; produzir betão ou argamassa coloridos; produzir 
argamassa leve, celular; produzir propriedades fungicidas, germicidas e insecticidas; inibir a 
corrosão das armaduras e ajudar a bombagem dos betões pobres. 
Quanto à classificação dos tipos de adjuvantes, conforme a sua acção principal, destacam-se 
as seguintes; reologia das argamassas e betões frescos; teor de ar das argamassas e betões; 
presa e endurecimento; expansão; resistência a acções físicas; resistência a acções químicas; 
resistência a acções biologicas e cor. 
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V. Principais Adjuvantes 
 
 
 
 
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Redutores da Água de Amassadura (Plastificantes) 
Estas substâncias são designadas por plastificantes, ou por redutores da água da amassadura; 
modernamente, em virtude da subida do custo do cimento estão a tomar grande importância 
os chamados superplastificantes, que são substâncias fabricadas especialmente e não 
subprodutos industriais, como os plastificantes, mas que actuam de modo idêntico ao que vai 
ser descrito de seguida. 
A designação de plastificante deriva das primeiras adições que se fizeram aos betões e 
argamassas, de produtos pulverulentos e reduzidos a uma grande finura (tais como diatomite, 
cal gorda, bentonite, pozolanas enérgicas e muitíssimo finas, etc.), que se lhes juntavam em 
quantidade muito reduzida, como 2 a 3 % da massa do cimento, permitindo diminuir a água 
de amassadura, mantendo a trabalhabilidade desejada, ou aumentando a trabalhabilidade sem 
subir a dosagem de água. No entanto estes produtos actuam por via muito diferente da que vai 
ser explicada a seguir, devido à sua afinidade química para o cimento, pois a maior parte 
forma verdadeiras combinações químicas com os produtos da sua hidratação (efeito 
pozolânico). Ainda hoje se usam tais produtos, especialmente quando o betão tem pouco 
cimento ou poucos elementos finos, quando é bombado, colocado dentro de água, etc. 
Os plastificantes são empregados no betão com a finalidade de aumentar a tensão de rotura; 
reduzir a dosagem de cimento, sem alterar a tensão de rotura nem a trabalhabilidade; 
aumentar a trabalhabilidade, mantendo as dosagens de água e cimento e diminuir a 
permeabilidade. 
O plastificante é uma substância constituída por moléculas tensioactivas que compreendem 
uma parte hidrófila, cujo efeito é baixar a tensão superficial da água na intersuperfície em que 
está adsorvida, e outra parte hidrófoba, pouco importante, neste caso. Como o grupo hidrófilo 
é predominante apresentam forte tendência para serem adsorvidas pelas partículas mais finas 
do inerte, e especialmente pelas do cimento 
Quando se mistura cimento e inertes com água, as suas partículas não ficam todas dispersas 
neste líquido; formam-se associações de grãos com diversas dimensões, desde os ultrafinos 
aos mais grossos, que aderem entre si graças à acção dos meniscos de água provocados pelo 
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ar incluído entre os grãos, o que confere a essas associações uma boa coesão capilar. Esta 
acção é bem conhecida quando se pretende medir a massa volúmica de pós muito finos, dos 
quais é necessário extrair o ar que lhes está aderente. 
Quando as partículas de cimento entram em contacto com a água na qual se dissolveu um 
plastificante são mais bem molhadas pelo líquido devido à adsorção da parte hidrófoba da 
molécula do dispersante, de modo que a parte ionizada confere à partícula uma carga eléctrica 
de certo sinal. Deste modo, o ar que estava entre elas é expulso. Assim se obtém a dispersão 
do cimento. 
Sementrarmos em detalhes, dir-se-á que estas moléculas ficam orientadas à superfície do 
grão com a parte hidrófoba rigidamente ligada à superfície do grão do inerte e do cimento, e a 
extremidade liófila bem mergulhada na água, constituindo a chamada camada fixa; para lá 
desta camada dispõe-se uma outra constituída pelos iões libertados pela molécula do 
tensioactivo, formando uma segunda camada de iões de sinal contrário aos da primeira. Como 
as forças de atracção da primeira camada vão diminuindo de intensidade à medida que se 
afastam da partícula esta segunda camada é constituída por uma atmosfera de iões cuja 
concentração vai diminuindo com a distância e por isso se chama camada difusa. Como a 
partícula de cimento adquire assim um potencial eléctrico negativo (ou positivo, conforme a 
substância adsorvida) cria-se uma repulsão electrostática entre as partículas. Este potencial 
orienta por sua vez os dipolos que constituem as moléculas de água à roda das partículas, 
formando-se portanto uma camada de moléculas de água, que impede a aproximação entre as 
partículas. Obtém-se assim uma diferença de potencial entre a interface da dupla camada e um 
ponto qualquer da solução, diferença de potencial que se chama potencial electrocinético ou 
potencial zeta. O valor deste potencial rege todo o comportamento do cimento em suspensão 
aquosa (Jouenne, 1980). 
São portanto três os factores que contribuem para a estabilidade dos grãos de cimento na 
água; redução da tensão intersuperficial, aumento do potencial electrocinético e formação de 
uma camada protectora e aderente de moléculas de água. 
Em consequência deste mecanismo a água que separava os grãos de cimento, quando não 
havia o dispersante, fica agora livre entre as partículas dispersas. Devido à camada das 
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moléculas de água orientadas à roda das partículas, o atrito entre estas é muito reduzido, não 
sendo já necessária para a sua redução a existência de camadas muito espessas de água, o que 
permite aproximá-las umas das outras sem que aumente o atrito. Daqui o chamar-se a estes 
adjuvantes agentes redutores da água de amassadura. 
Do mecanismo apontado resultam portanto os dois efeitos fundamentais da dispersão. O 
primeiro é expor maior área superficial do cimento à hidratação, que progride portanto a uma 
velocidade mais elevada obtendo-se também uma distribuição de cimento mais uniforme por 
todo o betão. Por esta razão há um aumento na tensão de rotura, comparada com a de um 
betão com a mesma relação água/cimento mas sem adjuvante; como se pode verificar pela 
figura n.º 1. 
 
Figura n.º 1 – Influência da adição de um plastificante ao betão sem correcção da 
trabalhabilidade e com restabelecimento da trabalhabilidade inicial pela diminuição da água 
de amassadura. Tensões de rotura a 28 dias. 
Betões Adjuvantes 
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O outro efeito é permitir a redução da água de amassadura, quando se pretenda manter a 
trabalhabilidade igual à do betão sem esse tipo de adjuvante. 
Todo o dispersante do cimento que permita uma redução na água de amassadura de, pelo 
menos, 5 % sem alterar a trabalhabilidade, é um redutor da água de amassadura. 
Os redutores vulgares, existentes até meados da década de 70, permitiam reduzir a água de 10 
a 15 % aumentando a tensão de rotura de 10 a 20 %, a 28 dias; ver figura n.º 1. Mas esses 
redutores, por serem adsorvidos selectivamente pelos componentes do cimento, especialmente 
pelo aluminato tricálcico, têm como efeito secundário retardar a presa. 
Além disso, o seu efeito sobre a tensão de rotura varia consideravelmente com a composição e 
a finura do cimento; os cimentos em que é mais acusado são os de baixo teor em álcalis e 
aluminato tricálcico. Em alguns cimentos com elevada percentagem de aluminato tricálcico a 
acção destes plastificantes por adsorção é pequena. Quanto maior é a finura tanto maior a 
quantidade de dispersante necessária, como se deduz facilmente do mecanismo descrito. 
Mas compreende-se que a adsorção das moléculas de adjuvante pelos grãos de cimento 
retarda o seu contacto com a água, promovendo um atraso da precip itação dos primeiros 
componentes hidratados e por isso a acção dispersante retarda a presa. 
Quando a parte hidrófoba da molécula constituída por cadeias de átomos de carbono é muito 
comprida, superior a 10 átomos, introduz e retém ar no interior do betão, em tanto maior 
quantidade e tanto mais estável quanto mais comprida for. 
Alguns destes produtos possuem portanto as acções secundárias de retardar a presa e 
introduzir ar. 
Os produtos de base são tensioactivos de natureza aniónica e de natureza não iónica. Os 
agentes tensioactivos aniónicos são os seguintes: 
 
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a) Sabões de resina ou abietatos alcalinos (de sódio ou potássio), obtidos pelo tratamento de 
uma resina vegetal. 
b) Linhossulfonatos de amónio, magnésio, cálcio ou sódio, que são subprodutos da 
fabricação da pasta de papel. O de cálcio, por exemplo, resulta do ataque da linhina pelo 
bissulfito de cálcio; não são produtos puros, pois contêm outras substâncias orgânicas, 
como açúcares. 
c) Alquilarilsulfonato; detergente sintético com cadeias de poucos átomos de carbono. 
d) Sal de hidrocarboneto sulfonado (subproduto do tratamento dos petróleos). 
e) Ácidos polihidroxicarboxílicos com ácido salicílico, e seus sais. 
Os tensioactivos não iónicos mais usados são os ésteres de poliglicol, em geral monoésteres 
de poliálcoois, ou condensados de álcoois com o óxido de etileno. 
Os produtos mais utilizados como plastificantes são os linhossulfonatos, os 
polihidroxicarboxílicos e as resinas abiéticas alcalinas. Estas e os alquilarilsulfonatos são 
especialmente usados como introdutores de ar. 
Muitas vezes com estes plastificantes usam-se substâncias que diminuem ou impedem a 
introdução de ar, para contrariar o efeito produzido pela parte hidrófoba da molécula. São 
geralmente o fosfato tributílico, o ftalato bibutílico, álcoois insolúveis na água, ésteres dos 
ácidos bórico ou carbónico, insolúveis na água, ou ainda silicones. 
Os bons redutores da água de amassadura devem permitir retirar de 5 a 15 % de água, 
mantendo a trabalhabilidade constante (em relação à do betão sem adjuvante); as tensões de 
rotura a 24 horas e 3 dias poderão ser um pouco mais baixas mas a 28 dias devem ser, pelo 
menos, 10 a 20 % mais elevadas. 
 
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O aumento das tensões de rotura à flexão não é, por vezes, tão pronunciado como na 
compressão, provavelmente porque aquela é menos sensível aos parâmetros que influem na 
tensão de rotura à compressão. 
Estes adjuvantes devem ser previamente sujeitos a ensaio com o cimento e inertes com que 
vão ser usados, a fim de se determinar a melhor dosagem para as tensões de rotura final ou 
inicial, para a contracção, a permeabilidade, etc., conforme a propriedade que mais interesse. 
Na figura n.º 2 indicam-se resultados de um estudo sobre a influência da quantidade de 
plastificante nas tensões de rotura a 28 dias. A trabalhabilidade determinada pelo método 
Vêbê foi mantida em 15°. 
 
Figura n.º 2 – Influência da percentagem da adição de um plastificante (em relação ao peso 
do cimento) na tensão de rotura de betões com dosagens de 200, 300 e 400 Kg de cimento por 
metro cúbico. A trabalhabilidade foi mantida constante, e igual a 15 graus Vêbê. 
 
Betões Adjuvantes 
__________________________________________________________________________________________18 
Com a melhor percentagem de adjuvante, 1 % em relação ao peso do cimento, consegue-se 
aumentos na tensão de rotura à flexão de cerca de 15 % e à compressão da ordem de 20 % 
reduzindo-se a água de amassadura de cerca de 10 %. 
Visto que estes adjuvantes são utilizados em quantidades muito pequenas, ás vezes de 0,1 a 
0,2 % do peso do cimento, é necessário ter, muito cuidado na sua pesagem e na sua adição na 
betoneira, que deve ser feita por pessoal qualificado para este efeito. 
Comercialmente são fornecidos em pó ou em líquido. Os pós podem ser adicionados ao 
cimento ou, de preferência, ao inerte; se forem solúveis devem ser dissolvidos na água de 
amassadura, quando o inerte já estiver saturado de água. Se o não estiver deita-se primeiro 
parte da água de amassadura e depois a parte restante com o adjuvante dissolvido. É 
conveniente que os adjuvantes líquidos não contactem directamente com o cimento. 
O tempo de amassadura deve ser prolongado a seguir à adição do adjuvante para assegurar a 
sua distribuição uniforme. 
Podem usar-se dois ou mais adjuvantes de diferentes tipos numa amassadura, como um 
plastificante redutor de água com um retardador de presa, ou com um introdutor de ar, por 
exemplo, mas é bom pedir o conselho do fabricante para este efeito. 
 
 
 
 
 
 
Betões Adjuvantes 
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 19 
Superplastificantes 
Segundo Blank, 1963, a eficiência dos plastificantes, redutores da água de amassadura 
referidos no capítulo anterior, é influenciada pela composição química do cimento, em 
particular pelo teor em aluminato tricálcico. As curvas de adsorpção de certos adjuvantes 
típicos, como os baseados em linhossulfonatos ou no ácido salicílico, sobre os componentes 
puros do cimento, permitem notar que grande parte do plastificante é adsorvido pelo 
aluminato tricálcico; como se pode constatar na figura n.º 3. Verifica-se que pouco mais de 3 
mg de linhossulfonato de cálcio são adsorvidos por 1 g de silicato tricálcico, 4 mg pelo 
silicato bicálcico e 20 mg pelo aluminoferrato tetracálcico enquanto 1 g de aluminato 
tricálcico adsorve pouco mais de 160 mg de linhossulfonato de cálcio, conforme descrito na 
figura n.º 3. 
 
Figura n.º 3 – Influência da concentração de linhossulfonato na sua adsorpção pelos 
componentes principais do cimento. 
A medição do potencial electrocinético não permite observar, em face dum adsorpção tão 
grande, nenhum acréscimo significativo, em valor absoluto, da carga superficial; ver figura n.º 
4. 
É-se então forçado a admitir que o agente de dispersão não é simplesmente adsorvido pelo 
aluminato tricálcico, mas que há uma verdadeira combinação química entre o aluminato 
tricálcico e o linhossulfonato de cálcio que neutraliza as cargas iónicas e impede a dispersão 
das partículas coloidais. 
Betões Adjuvantes 
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 20 
Uma variação considerável da carga superficial corresponde a uma fraca dosagem do 
adjuvante no caso dos silicatos tricálcico e bicálcico. Portanto a adsorpção é diferente no caso 
dos aluminatos e dos silicatos. 
 
Figura n.º 4 – Influência do adjuvante adsorvido no potencial electrocinético dos 
componentes principais do cimento. 
Por consequência do que se acaba de expor, um cimento é tanto menos fluidificável quanto 
menos rico em aluminato tricálcico pois empregando maiores doses de sais de ácidos 
linhossulfónico ou de hidroxicarboxílicos impedir-se-ão as reacções de hidratação, 
comprometendo-se intoleravelmente o endurecimento do betão. 
Ora, existe uma nova classe de adjuvantes que serve para fluidificar o betão ou para aumentar 
a sua resistência, que permite ultrapassar estas dificuldades. Pode ser utilizada em dosagens 
mais elevadas sem inconvenientes, isto é, sem originar qualquer inibição das reacções de 
hidratação. Como mostram os diagramas da figura n.º 4 não há distinção na adsorpção pelos 
componentes principais do clínquer, a capacidade de dispersão destes polímeros é 
notavelmente superior e o potencial electrocinético atinge 48 mV. 
Praticamente estes novos fluidificantes permitem obter valores muito elevados da redução da 
relação água/cimento (20 a 30 %) para trabalhabilidades iguais sem influencias no processo 
de hidratação. 
Por outro lado, a subida do preço do cimento, consequência do aumento do custo do petróleo, 
que se tem verificado a partir do meio da década de 70, permitiu o desenvolvimento de tipos 
de adjuvantes que não são apenas subprodutos industriais, como os linhossulfonatos mais ou 
Betões Adjuvantes 
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 21 
menos purificados, especialmente para dispersantes do cimento. São os chamados 
superplastificantes que, apesar de já terem sido descobertos no Japão na década de 60 (1964), 
só na de 70 foram introduzidos na Alemanha (1972) e se desenvolveram em todo o mundo 
com a crise do petróleo, que provocou a subida do preço do cimento. 
Os superplastificantes permitem reduzir a água de amassadura de 30 a 40 litros por metro 
cúbico pois provocam a passagem do betão com um abaixamento do cone de Abrams de 2 a 3 
cm para um abaixamento de 20 cm, o abaixamento no valor que o betão tinha sem o 
adjuvante, 2 a 3 cm, a dosagem de água pode ser reduzida de 30 a 40 litros por metro cúbico. 
O mecanismo da sua acção é idêntico ao já referido para os plastificantes mas é mais intenso 
embora muito menos durável; ver figura n.º 5; ao fim de meia hora a uma hora o seu efeito 
desapareceu, mesmo com o betão em movimento, como acontece nas autobetoneiras. Mas não 
há qualquer inconveniente em o adicionar de novo, o betão retome a sua fluidez sem qualquer 
inconveniente (Ramachandran, 1984). 
 
Figura n.º 5 – Acção de repetidas adições de um condensado de melamina formaldeído 
sulfonatado sobre o abaixamento do cone de Abrams. 
Também pode ser adicionado ao betão, uma ou duas horas após a sua amassadura, mas antes 
da presa do cimento, evidentemente, propriedade muito apreciada no caso de o betão ser 
transportado após a sua amassadura. 
 
Betões Adjuvantes 
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 22 
Segundo Ramachandran, 1984, os superplastificantes podem classificar-se, grosseiramente, 
em quatro categorias; condensado de melamina formaldeído sulfonatado (sal de sódio), 
condensados de naftaleno formaldeído sulfonatado (sal de sódio), linhossulfonatos 
modificados e outros, incluindo ésteres de ácido sulfónico, ésteres de carbohidratos, etc. 
Na figura n.º 6 estão indicados resultados obtidos a 28 dias em betões de 200 kg a 500 kg de 
cimento por metro cúbico pela adição simples destes produtos (alteração da trabalhabilidade) 
e pela adição e restabelecimento da trabalhabilidade. 
 
Figura n.º 6 – Influência da adição de um superplastificante ao betão sem correcção da 
trabalhabilidade e com restabelecimento da trabalhabilidade inicial pela diminuição de 30 % 
da água de amassadura. Tensões de rotura a 28 dias. 
 
 
 
 
 
Betões Adjuvantes 
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 23 
Introdutores de Ar 
Como se sabe, o betão endurecido contém vazios que são provenientes quer do ar 
naturalmente introduzido aquando da amassadura, e que não foi possível expulsar durante a 
vibração e compactação, quer da evaporação de parte da água de amassadura, porque apenas 
20 % ou 30 % desta é necessária para a hidratação do cimento. Estes vazios têm formas mais 
ou menos irregulares que vão desde canais capilares até cavidades com alguns milímetros. 
Quando se usam adjuvantes introdutores de ar osvazios transformam-se em bolhas esféricas, 
que ligam os capilares entre si. É evidente que estes não podem desaparecer pois formam-se 
durante a precipitação dos componentes hidratados do cimento, com o betão já afastado do 
estado liquido. 
O emprego de ar introduzido resulta da necessidade de aumentar a duração do betão exposto a 
alternâncias de temperaturas inferiores e superiores a 0°C, que, provocando repetidos ciclos 
de congelação e descongelação da água nos seus poros, representa um efeito de fadiga que 
conduz a uma expansão continuamente crescente que o pode levar à destruição. 
Durante muito tempo, até aos fins da década de 30, esta propriedade do betão impediu, de 
certo modo, a sua expansão em países de clima frio. Em 1932 começou a notar-se, nos 
E.U.A., que determinados troços de estradas de betão resistiam muito melhor às acções 
alternadas da congelação do que outros. A observação ao microscópio revelou que estes 
betões continham um elevado número de pequenas bolhas de ar. Estudada a fabricação dos 
cimentos verificou-se que tais bolhas só apareciam quando se empregava cimento cujos 
adjuvantes da moedura tinham por base óleos vegetais e sabões. 
Entre nós, no nosso clima, a utilização dos agentes introdutores de ar só interessa quando o 
betão tenha de resistir às alternâncias de congelação e descongelação. Pode, contudo, ser útil 
se se aproveitar um seu efeito secundário, a redução da capilaridade, o que diminui a 
permeabilidade devida a esta causa. 
 
 
Betões Adjuvantes 
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 24 
A quantidade de ar introduzida exprime-se geralmente em percentagem do volume de betão. 
Assim, 1 % de ar significa um volume de vazios de 1 litro de ar em 100 litros de betão, ou 
seja 10 litros por metro cúbico. 
Como se verá, a introdução de ar reduz a compacidade, o que faz baixar a tensão de rotura (4 
% de redução por cada 1 % de ar introduzido). É possível todavia restabelecê- la, aproveitando 
a circunstância de se obter betão com trabalhabilidade mais elevada, o que permite retirar 
areia e água de amassadura. 
A utilização destes produtos é muito mais delicada do que a dos plastificantes, pois, torna-se 
necessário fazer um controle permanente da quantidade de ar introduzido, a qual é muito 
influenciável por factores estranhos e inerentes ao betão tais como temperatura, variações 
acidentais na granulometria, em especial dos elementos finos, etc.; se não se faz este controle 
podem surgir grandes surpresas no valor das tensões de rotura. 
As substâncias químicas que promovem a introdução do ar são semelhantes a muitas das que 
plastificam o cimento por adsorção. A diferença essencial reside no comprimento da parte 
hidrófoba da molécula que, para introduzir ar, tem de ser bastante mais comprida (Joisel, 
1970). 
A esta razão se deve a existência no comércio de produtos que são simultaneamente 
plastificantes por adsorção e introdutores de ar. 
Os produtos de base são também portanto tensioactivos, susceptíveis de actuarem em dose 
fraca, de 0,05 % a 0,5 % do peso do cimento. No entanto, no comércio são diluídos para 
facilitar a medição no estaleiro. 
Como já se referiu para os agentes redutores da água de amassadura ou plastificantes a 
molécula de um introdutor de ar é semelhante à daqueles, compondo-se portanto de um grupo 
hidrófilo, polar, possuindo um certo momento eléctrico e dotado de elevada afinidade 
química, e de um grupo hidrófobo, não polar, formado por uma cadeia comprida de carbonos 
ou outros radicais orgânicos, insolúvel na água, e de fraca afinidade química. É este o grupo 
mais importante do agente introdutor de ar. 
Betões Adjuvantes 
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 25 
Efectivamente, em meio aquoso contendo inevitavelmente ar que é arrastado pelos 
componentes do betão, e ficou aprisionado entre as partículas mais finas, estas moléculas 
orgânicas orientam-se nas intersuperfície ar-água de maneira que o grupo hidrófilo fica em 
contacto com a água e a extremidade hidrófoba fora dela, favorecendo assim a formação das 
bolhas de ar estáveis. A extremidade hidrófila ioniza-se na água, e tudo se passa como se as 
bolhas estivessem carregadas com electricidade do mesmo sinal, repelindo-se entre si e 
dispersando-se na pasta. 
Devido à tensão resultante da energia superficial da película que limita a bolha, esta torna-se 
esférica. 
As bolhas são tanto mais estáveis quanto mais comprimida é a cadeia dos átomos de carbono. 
Um bom introdutor de ar deve ter pelo menos 10 átomos de carbono. Quando a cadeia é curta, 
a bolha pode desaparecer progressivamente até à presa. Quando é maior do que a 
correspondente a 20 átomos de carbono, a viscosidade torna-se grande e o material difícil de 
trabalhar. 
Os produtos introdutores de ar podem dar precipitados insolúveis com o hidróxido de cálcio 
do cimento, que se agrupam numa espécie de micelas. A experiência é fácil de realizar no 
laboratório com água de cal. 
Os produtos de base são tensioactivos iónicos (aniónicos e catiónicos) anfóteros e não iónicos. 
Os melhores agentes introdutores de ar têm carácter aniónicos, pois são muito activos, 
económicos e eficazes em meios de pH neutro ou alcalino (abietato de sódio e 
linhossulfonatos, sais de trietanolamina, sais orgânicos de hidrocarbonetos sulfurosos, etc.). 
Em seguida, por ordem de eficácia, vêm as substâncias catiónicas, e por último as não iónicas. 
Há muitos materiais naturais, geralmente insolúveis na água, que depois de um conveniente 
tratamento químico produzem substâncias eficazes na introdução do ar. Os principais tipos 
dessas matérias-primas são: 
a) Gorduras animais e vegetais, óleos e seus ácidos gordos. 
Betões Adjuvantes 
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 26 
b) Resinas naturais da madeira, que reagem com a cal do cimento para formarem resinatos 
solúveis. 
c) Agentes molhantes como sais alcalinos de compostos orgânicos sulfatados e sulfonados. 
Os produtos químicos que constituem os agentes introdutores de ar são os seguintes: 
a) Abietato ou resinato de sódio, proveniente da resina do pinheiro. A destilação desta 
fornece a essência de terebentina e colofónio, que é principalmente formado por ácido 
abiético; com o fim de obter um produto solúvel na água este ácido é tratado pela soda 
cáustica dando origem a um sal, o abietato de sódio (resinato de sódio). A resina Vinsol 
(nome comercial) é um composto deste tipo. 
b) Linhossulfonatos que são, como já referido, subprodutos da fabricação da pasta de papel. 
c) Trietanolamina, produto obtido pela substituição de três átomos de hidrogénio no 
amoníaco, por três grupos etanol. É um introdutor de ar médio, também usado como 
adjuvante da moedura no fabrico de ligantes hidráulicos. 
d) Sais de álcoois gordos sulfonados, como o teepol. 
e) Alquilarilsulfonato, detergente sintético, cujas cadeias podem conter 12 a 20 átomos de 
carbono. 
f) Sabões de polihidroxicarboxílicos. 
g) Sabões alcalinos de ácidos gordos naturais, como o estearato de sódio. 
As misturas destes tensioactivos nem sempre são compatíveis. É o caso, por exemplo, dos 
corpos iónicos de carácter oposto, e que, evidentemente, se neutralizam. 
 
Betões Adjuvantes 
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 27 
O ar introduzido sob a forma de bolhas desempenha simultaneamente o papel de um fluido e 
dum inerte. Efectivamente, como fluido substitui parte da água de amassadura e a experiência 
mostra que se se incluir, num betão corrente, V% (percentagem de volume de ar em relação 
ao volume do betão) de ar, o aumento da trabalhabilidade resultante é comparável à adiçãode 
V/2% de água. A introdução de 4 % de ar (40 litros por metro cúbico) deve portanto fazer 
diminuir a água de amassadura de 20 litros por metro cúbico. 
Como inerte, substitui a parte da areia com dimensões inferiores a 1 ou 2 mm. Mas, sobre 
esta, apresenta a enorme vantagem de ter um melhor coeficiente de forma, de ser deformável, 
elástico e poder deslizar sem atrito. 
Os agentes introdutores de ar diminuem também o teor de vazios acidentais transformando-os 
em vazios com forma esférica. 
Tudo isto explica o papel destes adjuvantes no melhoramento da reologia do betão fresco. A 
compactação é facilitada, sobretudo quando o inerte é anguloso, pois as bolhas actuam como 
lubrificantes. A coesão aumenta e a exsudação da água diminui, as bolhas sustêm o inerte e 
dificultam a sua descida, fecham as passagens por onde a água pode subir, criando pontes 
entre os grãos de areia e de cimento. 
Mas a introdução de ar, como foi já acentuado, reduz as tensões de rotura em virtude de 
diminuir a compacidade. O abaixamento da resistência pode atingir 15 % na compressão e 10 
% na flexão. Se houver o cuidado de restabelecer a trabalhabilidade do betão com ar 
introduzido, tornando-a igual à do betão sem agente introdutor de ar, reduzindo a areia e a 
água de amassadura de, respectivamente, V% e V/2% pelo menos, onde V% é a percentagem 
do ar introduzido em relação ao volume do betão, então a tensão de rotura não deve diminuir 
mais de V%. 
As bolhas de ar introduzido alteram a estrutura do material e cortam a rede dos capilares. A 
água ao congelar aumenta o seu volume de 8 %, e quando a congelação se dá no interior do 
betão estas bolhas de ar desempenham o papel de locais de expansão para a água impelida 
pelo gelo, ou para o próprio gelo formado no betão endurecido, reduzindo a pressão e 
permitindo uma melhor repartição das tensões induzidas pela congelação. Daqui se conclui 
Betões Adjuvantes 
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 28 
que a protecção à congelação somente é assegurada quando o teor do volume de ar é 
suficiente e as bolhas têm uma dimensão adequada, estão bem repartidas na massa do betão e 
bastante próximas umas das outras. Um introdutor de ar é mais eficaz do que outro quando, 
para um mesmo espaçamento das bolhas, estas são mais pequenas. 
Daqui resulta também que a capilaridade do betão com ar introduzido é inferior à daquele que 
o não tem, pois a existência das bolhas, cortando a rede dos capilares, impede a sucção da 
água. A introdução do ar melhora portanto a impermeabilidade por efeito capilar. 
As bolhas de ar eficazes nas propriedades descritas têm dimensões de 5 µm a 1 mm, devendo 
a maior parte ter diâmetros compreendidos entre 20 e 200 µm. O conjunto destas bolhas 
possui uma certa curva de distribuição de dimensões e uma determinada superfície específica. 
A distância entre elas varia de 50 a 200 µm. A sua densidade está compreendida entre 
100.000 e 400.000 por centímetro cúbico, o que dá uma superfície da ordem de 300 cm2/cm3 
de betão. Notando que, em volume, a percentagem de cimento no betão é da ordem de 10 %, 
facilmente se verifica que o vo lume de ar representa cerca de 40 % do volume de cimento e 
25 % do de água. Trata-se portanto de um volume relativamente importante. 
A resistência à congelação aumenta quando diminui o espaçamento das bolhas, que 
geralmente deverá ser inferior a 200 µm. 
Segundo uma experiência inglesa, o teor óptimo de ar é 13 % do volume da argamassa no 
betão, o diâmetro óptimo das bolhas 50 µm, e o espaçamento cerca de 125 µm. Se o diâmetro 
é maior a compactação tende a deslocar o ar e a resistência à congelação é reduzida. 
A aplicação prática destes introdutores de ar deve ser rodeada de alguns cuidados 
elementares, se se quiser evitar surpresas desagradáveis nas tensões de rotura do betão. 
Se, no caso de plastificantes, é bom fazer ensaios preliminares para determinar até que ponto 
o redutor de água permite aumentar as tensões de rotura e qual a melhor proporção no caso do 
cimento e dos inertes empregados, quando se utilizam agentes introdutores de ar tais ensaios 
Betões Adjuvantes 
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 29 
preliminares são indispensáveis, como também o são os ensaios de controle permanente da 
determinação da quantidade de ar incluída, que pode variar de um momento para o outro. 
Os fabricantes destes produtos indicam geralmente um intervalo de variação da proporção em 
que se deve usar o adjuvante, dentro do qual estará contida a mais aconselhável e que é 
indispensável determinar experimentalmente. Para isso a melhor técnica consiste em juntar 
porções crescentes do introdutor a sucessivas amassaduras do betão em estudo, determinando 
o volume de vazios de cada amassadura. Assim se constrói um diagrama; figura n.º 7; da 
variação do volume de vazios em função da quantidade do agente, onde é fácil determinar a 
proporção que dá o volume de ar desejado. 
A título de exemplo na figura n.º 7 estão indicados os diagramas correspondentes a betões 
com 200 e 275 Kg de cimento da mesma amostra por metro cúbico; na mesma figura indica-
se também a variação da resistência à compressão com o teor de ar introduzido, quando a 
composição não é corrigida. 
 
Figura n.º 7 – Variação do volume de ar introduzido e da tensão de rotura à compressão com 
a quantidade de adjuvante. Não foi feita a correcção da água nem da areia ao variar o teor de 
ar. Betão com inertes rolados. Máxima dimensão do inerte, 50 mm. 
Depois de acertada aquela quantidade de adjuvante para o teor de ar pretendido é quase 
sempre necessário variá- la durante a fabricação, com o fim de manter constante a quantidade 
de ar introduzido e previamente fixada. 
Betões Adjuvantes 
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 30 
O teor de ar, dimensão e distribuição dos vazios no betão provocados pelos agentes seus 
introdutores são influenciados por muitos factores, tais como: natureza e concentração do 
adjuvante, naturezas do cimento e do inerte, proporções destes (figura n.º 7), temperatura, tipo 
de betoneira, duração da amassadura, processo de compactação aplicado na colocação do 
betão e grau de compactação atingido. 
Alguns cimentos são mais sensíveis do que outros e necessitam por isso de menores volumes 
de adição. Um aumento na finura do cimento diminui a quantidade de ar, mas o papel exacto 
das suas diversas propriedades não foi ainda determinado. 
Um acréscimo no volume da água de amassadura pode aumentar o teor de ar introduzido, e a 
água de amassadura poluída com detergentes também pode aumentar aquele teor. 
A granolumetria do inerte influi no volume do ar introduzido. Efectivamente pensa-se que os 
constituintes sólidos do betão que afectam aquele volume resultam da competição com a 
água, cada bolha necessita de ser envolvida por uma película de água, e portanto, quanto 
maior for a superfície dos sólidos a ser molhada, menos água livre fica para a formação das 
bolhas. Daqui resulta que a existência de partículas muito finas no inerte reduz o teor de ar 
introduzido. Todavia, as partículas com dimensões entre 0,3 mm e 0,6 mm são as que mais 
contribuem para o aumento daquele, provavelmente devido ao ar que arrastam consigo. 
É mais difícil introduzir ar nos betões ásperos, pobres de elementos finos, e secos do que nos 
betões mais trabalháveis e húmidos. O inerte anguloso contudo introduz mais ar do que o 
rolado. 
Dentro de certos limites, quanto maior é o tempo de amassadura, ou menor o seu volume, 
maior é o teor de ar introduzido. Se o tempo de amassadura é muito curto, o adjuvante não 
fica suficientemente disperso mas, por outro lado, o prolongamento do tempo de amassadura 
expele gradualmenteas bolhas, de modo que é necessário determinar o tempo óptimo. 
O volume de ar introduzido varia inversamente com a temperatura no intervalo normal de 
fabricação de 5°C a 35°C. As temperaturas mais elevadas tendem a fazer perder mais ar, 
embora o volume deste aumente com a temperatura. 
Betões Adjuvantes 
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 31 
A vibração do betão expele algumas bolhas, especialmente as de maiores dimensões, o que 
não tem grande importância. A vibração prolongada faz perder muito ar, de modo que, nos 
casos correntes, após 3 minutos de vibração, apenas metade da quantidade inicial permanece 
no betão. Com 9 ou 10 minutos de vibração pode apenas restar 20 % do ar que se pretendeu 
introduzir. 
Segundo a American Society for Testing and Materials, há três métodos fundamentais para 
determinar o teor de ar no betão antes da presa, e um para o determinar no betão endurecido. 
Todos estes métodos conduzem ao conhecimento do teor total no betão, daquele que foi 
introduzido deliberadamente e do que já existiria se não se tivesse usado o adjuvante. 
O método gravimétrico é o mais antigo. Determina-se a massa volúmica do betão com ar, ρa e 
calcula-se a massa volúmica do betão livre de ar, com a mesma composição, exactamente, ρ. 
O teor de ar é então, 1–ρa/ρ. 
É um processo pouco preciso pois necessita-se conhecer a massa volúmica dos componentes 
com muita exactidão, um erro de 1 % neste valor conduz a um erro de 1 % no resultado. Só é 
utilizável no laboratório. 
No método volumétrico determina-se a diferença de volume de uma amostra de betão antes e 
depois de o ar ter sido expelido, por agitação dentro de água; a operação é realizada num 
picnómetro. A dificuldade principal é a de que o peso de água que substitui o ar é pequeno 
comparado com o peso total de betão. Todavia é um processo que já pode ser usado no 
estaleiro. 
O método mais vulgarizado, mais prático e que correntemente se emprega no estaleiro é o da 
pressão. Baseia-se na relação entre o volume de ar e a pressão que lhe está aplicada (a 
temperatura constante) de acordo com a lei de Boyle-Mariotte. Neste caso não é necessário 
conhecer a composição do betão nem as propriedades dos materiais, e não são precisos 
cálculos especiais pois os aparelhos em que se fazem as determinações estão graduados 
directamente em percentagem de ar; ver figura n.º 8. O processo de ensaio consiste em 
determinar a diminuição do volume de uma amostra de betão sujeita a uma pressão conhecida. 
Betões Adjuvantes 
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 32 
Devido ao aumento da pressão, acima da atmosférica, o volume de ar no betão diminui, e essa 
diminuição pode ser lida directamente no aparelho. 
O teor de ar no betão endurecido é medido em secções obtidas por corte, e polidas; a 
observação é feita num microscópio que por meio de um parafuso micrométrico se desloca 
linearmente de distâncias conhecidas e com uma precisão de micrómetros. 
 
Figura n.º 8 – Aparelho para a determinação da percentagem de ar introduzido no betão. 
 
 
 
 
 
 
 
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 33 
Aceleradores e Retardadores da Presa 
Os primeiros adjuvantes empregados no cimento foram os reguladores do tempo de presa, 
como o gesso, hidratado ou semi-hidratado, o cloreto de cálcio, etc. 
Os aceleradores e retardadores são adjuvantes solúveis na água que actuam quimicamente, 
modificando a solubilidade e, sobretudo, a velocidade de dissolução dos diferentes 
constituintes do cimento. A sua acção é complexa e muitas vezes difícil de explicar pois 
mesmo as reacções de hidratação dos diferentes ligantes hidráulicos não são sempre 
conhecidas com exactidão satisfatória. 
Com efeito, logo que o cimento se mistura com a água, esta satura-se de sulfatos, de álcalis, e 
principalmente de hidróxido de cálcio proveniente da hidratação do silicato tricálcico e de 
parte da cal livre. O aluminato tricálcico hidrata-se rapidamente dando, com o hidróxido de 
cálcio e com os sulfatos, um aluminato de cálcio hidratado e um sulfoaluminato. Mas a 
composição química dos cimentos pode ser muito variável e influir consideravelmente nas 
reacções iniciais, devido às diferenças nos teores de aluminato tricálcico, de silicato tricálcico, 
de sulfatos e de álcalis solúveis. As diferentes impurezas e a finura desempenham também um 
papel não desprezível, e os adjuvantes químicos modificam e complicam tais reacções. Por 
todas estas razões há muitas anomalias e fenómenos inexplicados nos resultados obtidos com 
os retardadores e aceleradores, impondo-se sempre uma experiência prévia com um dado 
cimento e um adjuvante desconhecido. 
Sempre que há alteração no tempo de presa verifica-se que as tensões de rotura a longo prazo 
são tanto mais elevadas quanto mais lenta for a presa. Pelo contrário, quando esta é acelerada 
as tensões de rotura finais são diminuídas. No primeiro caso a cristalização é mais perfeita, os 
cristais têm tempo para se desenvolver e ocupar o lugar disponível, atingindo maior perfeição, 
quando a presa é acelerada obtém-se grande número de centros de cristalização na solução 
sobressaturada dos componentes do cimento, os cristais não se desenvolvem regularmente e o 
crescimento cristalino é bastante mais desordenado. 
A velocidade com que se faz a presa é função da solubilidade dos componentes anidros do 
cimento, ou seja da velocidade com que reagem com a água. Ora a solubilidade de qualquer 
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corpo depende da natureza e concentração de outros iões na água de contacto. Para se obter 
uma certeza sobre a acção dos diferentes produtos químicos seria necessário conhecer 
previamente a solubilidade e velocidade de dissolução dos componentes anidros do cimento 
em soluções dessas substâncias. Os iões que diminuem ou impedem a solubilidade dos 
aluminatos são retardadores; aqueles que precipitam o ião cálcio, impedindo portanto a 
hidratação dos aluminatos, são também retardadores, mas os que originam hidróxidos mais 
solúveis do que os de cálcio (caso dos álcalis) aceleram a presa. Muitos sais, que em pequena 
dose atrasam a presa, aceleram-na em dose mais elevada (como o cloreto, nitrato e brometo de 
cálcio, o carbonato de sódio, etc.). 
Há ainda um outro tipo de substâncias, minerais ou orgânicas, que retardam sempre a presa, 
mesmo em doses muito pequenas; quando o teor é elevado a presa pode ser mesmo impedida 
durante muito tempo. Estão neste caso os fosfatos, boratos e arseniatos de sódio, os açúcares, 
os ácidos húmicos, etc. A acção deste tipo de retardadores parece ser devida à sua adsorção 
pelas partículas de cimento, ou à formação de precipitados na superfície das partículas, de que 
resultam camadas suficientemente impermeáveis para dificultarem muito o contacto com a 
água (Lea, 1970). 
Joisel sintetiza do modo a seguir indicado os princípios gerais da actividade dos adjuvantes 
químicos que alteram a presa. 
Os adjuvantes químicos são sais hidrolisáveis que encontram na água, em estado potencial, o 
ácido e a base que lhes deu origem. Os componentes principais dos ligantes hidráulicos são 
sais minerais que derivam de ácidos fracos (silícico e alumínico) e duma base (o hidróxido de 
cálcio). É pois necessário considerar a acção do ácido e da base do adjuvante, por um lado, e 
do ácido e da base do cimento, por outro. De um modo geral, o ácido do adjuvante acelera a 
dissolução do hidróxido de cálcio quando o sal de cálcio correspondente é solúvel; retarda a 
dissolução quando o sal de cálcio correspondente é insolúvel; e retardaa dissolução da 
alumina e da sílica quando o pH da água de amassadura é elevado. A base do adjuvante 
acelera a dissolução dos aluminatos e dos silicatos, e retarda tanto mais a dissolução do 
hidróxido de cálcio quanto menos solúvel for. 
 
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A hidratação começa por uma dissolução à superfície dos grãos inicialmente anidros. Um 
adjuvante que facilita a dissolução é um acelerador; um adjuvante que impede a dissolução é 
um retardador. 
Se o adjuvante precipita à superfície dos grãos do cimento numa delgada camada, até mesmo 
monomolecular, pode parar a dissolução. Assim, pode acontecer que uma dose muito pequena 
de certos adjuvantes retarde consideravelmente a hidratação. 
A apreciação destes princípios permite compreender um certo número de fenómenos, por 
vezes contraditórios. 
O gesso comporta-se como o ácido sulfúrico e como o hidróxido de cálcio em presença dos 
aluminatos, dos silicatos e do óxido de cálcio do cimento. No caso do cimento Portland 
acelera a velocidade da dissolução do hidróxido de cálcio, mas o ácido sulfúrico impede a 
dissolução da alumina; é portanto um retardador para o aluminato tricálcico. Para uma 
escória, o cálcio do sulfato facilita a dissolução da sílica e da alumina; é portanto um 
acelerador. 
Os álcalis aceleram a hidratação de todos os ligantes hidráulicos que possuem uma rede 
silicoaluminosa. 
O cloreto de cálcio, cujo ião cloro impede a dissolução da alumina, é um retardador quando 
aplicado em dose pequena (inferior a 1 %) com os cimentos Portland ricos de alumina. Em 
dose mais elevada (superior a 1 %) é a sua acção sobre o óxido de cálcio do clínquer de 
cimento Portland que predomina, comportando-se portanto como acelerador, pois aumenta a 
solubilidade do hidróxido de cálcio. 
As substâncias orgânicas, o açúcar em particular, actuam sobretudo na velocidade de 
dissolução do hidróxido de cálcio. Dão origem, com este, a um precipitado pouco solúvel. 
O óxido de zinco, insolúvel na água mas solúvel nos álcalis, precipita sobre o hidróxido de 
cálcio do cimento o que impede a dissolução contínua daquele hidróxido. 
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Para a determinação da presa da pasta do cimento, em laboratório, utiliza-se a agulha de 
Vicat. Praticamente, no estaleiro, utiliza-se um método de penetração das agulhas Proctor, 
cujas superfícies se escalonam de 16 mm2 até 645 mm2, carregando-as com pesos que vão de 
5 Kg a 60 Kg. O princípio de presa é definido como o instante em que a agulha penetra 2,5 
cm na massa sob a acção de uma força determinada que é função da área da secção recta da 
agulha; ver figura n.º 9 e figura n.º 10. 
 
Figura n.º 9 – Ensaio de penetração de uma agulha com 6,5 mm de diâmetro (33 mm2 de 
secção). 
 
Figura n.º 10 – Variação da força necessária para a introdução de 2,5 cm de uma agulha com 
33 mm2 de secção. O início da presa é o instante em que a pressão na extremidade da agulha é 
de 3,5 Mpa. 
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O betão é crivado em fresco através de um peneiro com 4,76 mm de abertura; o ensaio é 
realizado num recipiente cilíndrico com 15 cm de altura e 15 cm de diâmetro, cheio com a 
argamassa compactada (figura n.º 9). Traça-se a curva de variação de resistência à penetração 
dos 2,5 cm em função do tempo (figura n.º 10). O princípio da presa corresponde à resistência 
de cerca de 3,5 MPa (limite prático de vibração). O fim de presa corresponde a cerca de 28 
MPa, valor equivalente a uma tensão de rotura do betão em compressão da ordem de 0,7 Mpa. 
Um outro método também utilizado nos Estados Unidos da América do Norte consiste em 
medir o esforço de arranque de varões mergulhados no betão fresco, em função do tempo. Os 
ensaios são feitos sobre betão crivado por um peneiro de 19 mm, por exemplo, em moldes 
prismáticos com 15x15x60 cm3. Ensaios comparativos dos dois métodos mostram que o 
ensaio de penetração Proctor dá resultados comparáveis com os ensaios de arranque (0,1 MPa 
de resistência à penetração equivale a cerca de 0,5 KPa da força de arranque). 
Os retardadores são usados especialmente para combater os efeitos da aceleração da presa, 
devidos por exemplo a temperaturas elevadas, a demoras no transporte, na colocação, etc. 
Permitem a betonagem contínua de elementos de estruturas em que, por razões estruturais, 
arquitectónicas, ou outras, não convenha fazer juntas de trabalho. À medida que a betonagem 
avança, o peso do betão que vai sendo posto em obra deforma os moldes que contêm o betão 
colocado o qual, se já estiver no estado sólido, pode fissurar; no entanto, se ainda não tiver 
feito presa suportará a deformação sem fender. Utilizam-se ainda em certos trabalhos de 
injecção a grandes profundidades e a temperaturas elevadas, e quando se pretende deixar 
aparente o inerte do betão, com fins estéticos ou de preparação de uma junta de betonagem, 
evitando o trabalho de a limpar, picar e escovar. 
Neste último caso não se trata propriamente de adjuvantes, mas sim de pinturas que se fazem 
nos moldes e, em contacto com o betão, impedem a sua presa nos primeiros dias numa 
profundidade limitada a alguns milímetros. 
O efeito destes adjuvantes varia muito com o tipo de cimento, com a relação água/cimento, 
especialmente com as temperaturas do betão e do ambiente. A sua proporção tem de ser 
ajustada sempre que se queira obter um retardo pré-determinado na presa (que pode ir de 2 a 3 
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vezes o tempo normal). À medida que a temperatura sobe, maior é quantidade de retardador 
usar. 
Os produtos de base são normalmente de origem orgânica: 
a) Linhosulfonatos (de cálcio, sódio, amónio) contendo doses mais ou menos importantes de 
açúcares; são também introdutores de ar. 
b) Ácidos ou sais dos ácidos hidroxicarboxílicos; têm uma ou mais funções ácidas ligadas a 
uma curta cadeia de átomos de carbono; nos sais, o hidrogénio do grupo ácido é 
substituído pelo sódio, potássio ou cálcio; são também redutores da água de amassadura; 
os mais importantes são os ácidos húmicos, os ácidos glucónico, cítrico, tartárico, etc., e 
seus sais, como os gluconatos de sódio ou de cálcio. 
c) Hidratos de carbono; os mais utilizados são a glucose, a sacarose (açúcar do comércio), o 
amido, e a celulose. 
d) Ácidos fosfórico e fluorídrico e seus sais, fosfatos e fluoretos. 
e) Glicerina. 
f) Óxidos de zinco e de chumbo. 
g) Boratos de sódio (bórax) e de zinco. 
h) Sais de magnésio, zinco, cobre e chumbo. 
Os retardadores comerciais aparecem no mercado diluídos para que sejam facilmente 
utilizáveis nos estaleiros; muitas vezes compõe-se de misturas de diferentes produtos que 
podem ser individualmente aceleradores ou retardadores, nos quais as doses são calculadas de 
modo a obter retardos de algumas horas com os ligantes de utilização corrente. 
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As doses práticas variam de 0,2 a 1 % do peso do cimento conforme o retardo a obter. Nas 
condições normais de aplicação o início de presa pode ser aumentado de 50 %, mas as 
sobredosagens, como por exemplo, de uma a quatro vezes a dose preconizada, podem 
produzir retardos de 24 a 150 horas, conforme a temperatura e a natureza do cimento. 
A maneira de adicionar o retardador influi nos resultados obtidos; se for junto ao cimento na 
altura da amassadura, o gesso e o retardador actuam ambos imediatamente sobre o aluminatode tricálcico, que os adsorve muito mais facilmente do que os silicatos. Pelo contrário, se se 
fizer primeiro a amassadura, e alguns minutos depois a mistura com o retardador, o efeito é 
mais pronunciado, pois o gesso tem tempo de se combinar com o aluminato tricálcico e o 
adjuvante ir-se-á fixar nos silicatos, retardando a sua hidratação. Esta diferença é tanto maior 
quanto mias rico em aluminato tricálcico for o cimento. 
Aumentando o intervalo de tempo para o início da presa, os retardadores modificam a curva 
de elevação da temperatura e as tensões de rotura iniciais. 
As tensões de rotura em idades superiores a 3 dias são mais elevadas do que as do betão sem 
adjuvante, chegando o aumento a atingir 25 %. 
A vibração retardada, tornada possível graças a este tipo de adjuvante, aumenta as tensões de 
rotura; o betão assim colocado em obra é mais denso e tem menos ar incluído depois de 
endurecido. 
É também devido ao retardador que a cal livre eventualmente presente no cimento teria tempo 
de se hidratar em grande parte, antes do início do endurecimento, o que é uma vantagem real 
quando o óxido de cálcio se apresenta com alguma cristalização. 
Os aceleradores de presa são utilizados em trabalhos de urgência, como estancar fugas de 
água e obturar veios de água em trabalhos subterrâneos de galerias, túneis, etc., quando é 
necessário pôr em serviço o mais depressa possível quaisquer obras urgentes como 
refechamentos, obras marítimas realizadas entre duas marés, reparação de estradas, pistas e 
aeródromos, etc. Também se empregam em pré-fabricação para desmoldar peças logo a seguir 
à amassadura e poder manipulá-las (desde que o betão atinja tensões de rotura em compressão 
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da ordem de 5 MPa). Usam-se ainda nas betonagens realizadas em tempo frio com o fim de 
obter rapidamente a passagem ao estado sólido, antes que a água gele. 
As substâncias químicas de base são hidróxidos alcalinos; amónia; carbonato de sódio; 
aluminatos de sódio; cloretos de cálcio, sódio, alumínio, ferro e amónio; silicatos e 
silicofluoretos. São produtos que se empregam até, geralmente, 5 % do peso do cimento. 
Alguns são utilizáveis nos cimentos de escórias com elevado teor de clínquer de Portland e 
outros nos cimentos com elevado teor de escórias. O sulfato de sódio é um bom acelerador da 
presa dos cimentos de escórias, em doses de 0,5 a 1 % do seu peso. 
Com certas misturas destes compostos podem obter-se presas até alguns minutos ou mesmo 
segundos. Mas nestes casos as tensões de rotura alcançadas são baixas e a resistência à 
meteorização é pequena. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aceleradores do Endurecimento 
A esta classe de adjuvantes também se chama, às vezes, embora impropriamente, 
anticongelantes. 
São produtos químicos solúveis, análogos aos aceleradores de presa, activando a hidratação 
do cimento. O calor de hidratação desenvolve-se mais rapidamente, o que contribui para 
manter uma temperatura elevada no betão, baixando ao mesmo tempo o ponto crioscópico da 
água, embora tal abaixamento não seja muito significativo em face da subida de temperatura 
que proporcionam. 
Estes sais permitem betonar até –10°C, desde que o betão comece o endurecimento antes de a 
sua temperatura descer abaixo de 0°C. Efectivamente, se a congelação se dá no momento da 
presa e antes do endurecimento, quando o betão apresenta já certa coesão mas fraca 
resistência mecânica, a estrutura do cimento hidratado é em parte destruída definitivamente, 
as resistências finais são então muito baixas. 
Segundo o Regulamento Português de Betão não se deve betonar quando a temperatura do 
betão é inferior a +5°C. Se se pretender betonar abaixo desta temperatura deverão usar-se 
adjuvantes que acelerem o endurecimento, ou outros meios para manter a temperatura do 
betão acima do ponto de congelação, tais como aquecer a água de amassadura ou o inerte. Em 
qualquer caso é útil isolar termicamente o betão, de modo a não deixar dissipar para o exterior 
o calor desenvolvido pelo acelerador, ou obtido pelo aquecimento dos componentes. 
O acelerador ou estes meios de elevação da temperatura têm, contudo, pouca utilidade no caso 
de secções delgadas. 
As substâncias químicas de base são cloretos de cálcio, alumínio e sódio; formatos de cálcio; 
trietanolamina; carbonatos e sulfatos alcalinos; aluminato e oxalato de sódio, etc. 
Comercialmente os produtos são constituídos por uma mistura de um acelerador do 
endurecimento, um introdutor de ar e um plastificante. 
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O produto mais vulgar de todos e o mais antigo é, sem dúvida, o cloreto de cálcio. No 
comércio encontra-se em palhetas cristalizadas com duas moléculas de água; o produto 
contém então cerca de 75 % de cloreto de cálcio e 48 % de ião cloro. A introdução de 2 % de 
cloreto de cálcio em relação ao peso do cimento corresponde pois a adicionar 1 % de ião 
cloro. 
O ião cloro não tem acção praticamente na resistência à meteorização do betão simples. Já o 
mesmo se não diz das armaduras, que, em condições favoráveis de penetração da humidade e 
do ar, devido à falta de protecção, se podem cobrir de ferrugem, a qual se produz com uma 
expansão de 10 vezes o volume inicial do ferro, causando a destruição do betão de protecção 
da armadura. Em França limita-se a quantidade máxima de cloreto de cálcio a introduzir no 
betão a 2 % do peso do cimento no caso do betão simples e do betão armado quando o 
recobrimento é de, pelo menos, 4 cm e a 1 % quando o recobrimento é de, pelo menos, 2 cm. 
Entre nós não existe limite para o betão simples. No caso do betão armado especifica-se um 
limite de 1,3 % de ião cloro em relação ao peso de cimento (o que corresponde a adicionar 2 
% de cloreto de cálcio anidro ao cimento), e um limite de 0,05 % sempre que haja contacto 
com armaduras sob tensão no betão pré-esforçado, o que equivale a proibir a utilização do 
cloreto de cálcio naquele tipo de betão. 
Quando se adiciona cloreto ao betão uma parte do ião cloro combina-se com o aluminato 
tricálcico para dar cloroaluminato de cálcio e apenas o resto do ião cloro, livre, estará apto a 
deslocar o pH de passivação do aço das armaduras. Daqui se deduz portanto que a quantidade 
de ião cloro que um betão armado (ou mesmo pré-esforçado) pode suportar sem risco 
dependerá da composição do cimento, especialmente do seu teor em aluminato tricálcico e em 
sulfato de cálcio, que também neutraliza parte do aluminato. Deve contudo frisar-se que este 
cloroaluminato não é estável e pode decompor-se com o tempo e as condições de 
conservação, libertando ião cloro, o que poderá anular a protecção inicial da corrosão. 
Os cloretos de um ião oxidável, como o estanoso ou o ferroso (que são também aceleradores 
do endurecimento), são menos perigosos para o aço do que o de cálcio. De facto, o catião 
pode oxidar-se, mesmo no seio do betão, formando por isso uma protecção adequada contra o 
excesso de oxigénio que possa penetrar no betão. 
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Devido a estes factos os resultados obtidos nos diferentes ensaios e em diferentes laboratórios 
são por vezes contraditórios, e de complexa interpretação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Hidrófugos 
A estes adjuvantes deve, de preferência, chamar-se redutores da permeabilidade,