INTRODUÇÃO
• Aditivos Aditivos são produtos produtos químicos químicos adicionados adicionados ao cimento cimento, à argamassa argamassa ou ao CONCRETO para modificar uma ou mais propriedades das misturas cimentícias;
• Teores de aditivos: variam entre 0,05% e 5% da massa de materiais cimentícios;
• Os aditivos são parte integrante das misturas cimentícias devido às diversas vantagens que proporcionam às suas propriedades;
• Podem ser classificados de acordo com a função que exercem, como: incorporadores de ar, redutores de água, modificadores de pega, modificador de viscosidade, entre outros.
HISTÓRICO ADITIVOS QUÍMICOS PARA CONCRETO
• O emprego de aditivos na construção civil é bastante antigo: os romanos adicionavam adicionavam CLARA DE OVO, SANGUE, SANGUE, BANHA OU LEITE a concretos concretos para melhorar a trabalhabilidade;
• No final do século XIX, com a invenção do cimento Portland, a função dos aditivos químicos lentamente evoluiu e atualmente, em muitos países, praticamente não se produz concreto sem algum tipo de aditivo químico; 1900 ‐ aceleradores – CaCl2 1900 d d ú 3 ‐ retardadores – açúcares 1935 ‐ plastificantes – lignosulfonatos 1945 ‐ incorporadores de ar 1970 ‐ superplastificantes (naftaleno e melamina) 1990 ‐ hiperplastificantes (policarboxilatos – reodinâmicos).
CONCEITUAÇÃO E NORMALIZAÇÃO
• Em 1480:1997 Parte 1: aditivos são produtos que adicionados em pequena quantidade (até 5%) são capazes de modificar as propriedades nos estados fresco e endurecido de concretos, argamassas, pastas e grautes; EN 934:2009 Parte 2: aditivos são materiais adicionados ao concreto durante durante o processo processo de mistura mistura em quantidade quantidade não superior superior a 5% da massa de cimento cimento para modificar as propriedades da mistura nos estados fresco e endurecido;
• No BRASIL, segundo a ABNT NBR 11768:2011: aditivos químicos são produtos que adicionados em pequena quantidade a concretos de cimento Portland modificam algumas de suas propriedades, no sentido de melhor adequá‐las a determinadas condições. A norma classifica os aditivos em: Œ redutor de água/plastificante (PR, PA, PN) Œ alta redução de água/superplastificante tipo I (SP‐I R, SP‐I A, SP‐I N) 4 Œ alta redução de água/superplastificante tipo II (SP‐II R, SP‐II A, SP‐II N) Œ incorporador de ar (IA) Œ acelerador de pega (AP) Œ acelerador de resistência (AR) Œ retardador de pega (RP) • ABNT NBR 12317:1992 descreve os métodos para ensaios químicos para avaliação dos aditivos.
USO DE ADITIVOS
a) Modificar ou melhorar:a reologia no estado fresco (melhora a trabalhabilidade, diminui a segregação...; a pega e o endurecimento do cimento; a quantidade de ar incorporada na mistura; melhora a durabilidade; aumenta a resistência mecânica.
b) Obter uma regularidade na fabricação de concretos e argamassas;
c) Ampliar o campo de aplicação das misturas;
d) Diminuir o custo por aumentar o rendimento, por facilitar a colocação em obra, por permitir a retirada de formas em períodos mais curtos de tempo...
TIPOS DE ADITIVOS
1.REDUTORES DE ÁGUA – PLASTIFICANTES, POLIFUNCIONAIS E SUPERPLASTIFICANTES
Permitem:
• maior trabalhabilidade: aumentar a fluidez do concreto, sem adição de água, mantendo a mesma resistência;
• aumentar a resistência sem aumentar o consumo de cimento, reduzindo a relação água/cimento e mantendo a mesma consistência (trabalhabilidade);
• reduzir custo, reduzindo simultaneamente o conteúdo de água e cimento para uma mesma resistência e consistência (trabalhabilidade).
> resistência < consumo de água = trabalhabilidade
> trabalhabilidade = resistência = consumo de cimento
< consumo de cimento = trabalhabilidade = resistência
• PLASTIFICANTES (redutores de água de eficiência normal)- A ABNT 11768:2011 define aditivo plastificante como aquele que, sem modificar a consistência do concreto no estado fresco, permite reduzir seu conteúdo de água; ou como aquele aditivo aditivo que, sem alterar alterar a quantidade quantidade de água, modifica modifica a consistência do concreto, aumentando o abatimento e a fluidez; ou, ainda, como aquele aditivo que produz estes dois efeitos simultaneamente. Permite uma redução de água de pelo menos 5% e deve ter impacto mínimo nos tempos de pega.
• POLIFUNCIONAIS (redutores de água de média eficiência) – classificação COMERCIAL Não existem normas específicas, permitem uma redução de água entre 5% e 18% para uma dada consistência do concreto. São muito empregados em centrais dosadoras (menor impacto nos tempos de pega) ADITIVOS QUÍMICOS PARA CONCRETO (menor impacto nos tempos de pega).
• SUPERPLASTIFICANTES (redutores de água de alta eficiência)-A ABNT 11768:2011 define aditivo superplastificante como aquele que, sem modificar a consistência do concreto no estado fresco, permite uma alta redução no conteúdo conteúdo de água de uma mistura mistura de concreto concreto; ou sem alterar alterar a quantidade quantidade de água, aumenta consideravelmente o abatimento/fluidez; ou, ainda, produz ambos os efeitos simultaneamente. Permite uma redução de água de até 40% e deve ter impacto mínimo nos tempos de pega. Podem ser do tipo I (12% a 25% de redução) ou do tipo II (até 40%).
2.INCORPORADORES DE AR
•Definição: de acordo com a ABNT NBR 11768:2011 são classificados como IA e são utilizados para introduzir um sistema de bolhas de ar microscópico estável e uniforme.
• desenvolvidos no final da década de 30;
• oferecem maior resistência à deterioração causada por ciclos gelo‐degelo e maior resistência à delaminação superficial causada por sais de degelo (países de clima frio);
• melhor desempenho térmico e acústico;
• no estado fresco melhoram a reologia em misturas com baixo consumo de cimento 21 ou com falta de finos ou com agregados mal graduados = melhor trabalhabilidade, maior coesão , menor segregação e menor exsudação;
• se mal dosado (excesso de aditivo) = retardo de pega e redução da resistência;
• em concretos com maior C podem causar significativa redução de resistência.
Composição química:
a) Resina vinsol neutralizada
b) Óleos ácidos vegetais
c) Detergentes sintéticos
d) Etoxilatos de alquilaril
e) Sais ácidos alcalinos, amino alcalinos, materiais protéicos
Modo de ação: Agentes tensoativos (surfactantes), ou seja, materiais com grupos hidrofóbicos e hidrofílicos. Quando misturado ao concreto, esses agentes se concentram na interface ar‐água e reduzem a tensão superficial, promovendo a formação e estabilização de bolhas de ar microscópicas (filme que repele a água similar a um filme de sabão. 22 p q p g Ar incorporado: bolhas de 10 ‐100 μm. AR INCORPORADO x AR APRISIONADO (> 1000 μm)
Aplicações: Em países de clima frio para redução dos danos por gelo‐degelo (EUA – 80% dos traços para pavimento utilizam incorporador de ar). No Brasil a principal principal finalidade finalidade é facilitar facilitar a produção produção de concretos concretos leves e com melhor comportamento térmico‐acústico, concreto massa, para facilitar o bombeamento e melhorar a coesão e acabamento de concretos pobres.
3.MODIFICADORES DE PEGA
De acordo com a ABNT NBR 11768:2011 são classificados em dois tipos: • Aceleradores de pega e resistência ADITIVOS QUÍMICOS PARA CONCRETO • Retardadores de pega • Classe adicional: Estabilizador de hidratação
• ACELERADORES DE PEGA E RESISTÊNCIA
Definição: São utilizados para reduzir os tempos de pega e/ou acelerar o desenvolvimento da resistência do concreto nas idades iniciais. Aceleram a taxa de hid ã d i 26 hidratação do cimento.
Composição química: sais solúveis inorgânicos (cloretos, brometos, fluoretos, carbonatos, tiocianatos, nitritos, nitratos, tiosulfatos, silicatos, aluminatos e hidróxidos alcalinos) e compostos solúveis orgânicos (alcanolaminas).
Cloreto de cálcio: utilizado por muitos anos, porém risco de CORROSÃO ARMADURAS. NÃO USAR EM CONCRETO ARMADO! • Utilizar aceleradores isentos de CLORETO
• RETARDADORES DE PEGA
Definição: Atuam pela redução as solubilidade de compostos hidratados no cimento. Formam um p p reci itado na superfície das p , artículas, promovendo a formação de uma camada pouco permeável ao redor dos grãos, o que impede a evolução da hidratação durante algum período. Esses precipitados são formados nos primeiros compostos a serem hidratados como o C3A, o C4AF e o C3S. São usados para:
• melhorar as condições de lançamento, principalmente em locais de clima quente (prolongar a trabalhabilidade); 28
• facilitar a descarga em situações em que a aplicação é muito distante do local de mistura;
• minimizar a formação de juntas em concretagens especiais;
• condições especiais de acabamento do concreto.
Composição química:
• Compostos orgânicos:Sais de ácido lignossulfônico, ácidos hidrocarboxílicos (glucônico, tartárico, etc.) e carboidratos (sacarose, glicose, frutose e outros polissacarídeos);
• Compostos inorgânicos: óxidos de Pb e Zn, fosfatos, sais de magnésio, etc. Dosagem: 0,1% a 0,5% sobre a massa de material cimentício Observações:
• A taxa e a capacidade de exsudação do concreto são aumentadas na presença de retardadores;
• Há normalmente redução de resistências iniciais (1 a 3 dias) 29
• Há normalmente redução de resistências iniciais (1 a 3 dias).
4.ESTABILIZADORES DE HIDRATAÇÃO
Controlam a hidratação do cimento Portland
5.OUTROS TIPOS
• MODIFICADORES DE VISCOSIDADE
Polímeros solúveis em água (óxidos de polietileno, éteres de celulose e poliacrilamidas) adicionados ao concreto para modificar suas propriedades reológicas. Seu uso promove:
• Redução da segregação e exsudação;
• Maior viscosidade e coesão da mistura;
• Melhor bombeamento;
• Maior homogeneidade da mistura. Aplicações comuns:
• Grautes 31 ;
• Concretos autoadensáveis (melhor coesão quando há falta de finos);
• Concretagens submersas.
Dosagem: 0,1% a 0,2% sobre a massa de material cimentício.
• INIBIDORES DE CORROSÃO
Aumentam o tempo para o início do processo de corrosão da armadura ou reduzem a taxa de corrosão. Rompem o circuito eletroquímico formado pela célula de corrosão, adsorvem na superfície superfície do metal.
Uso: Ambientes marinhos, zonas de marés, pontes, portos, ambientes com sais de degelo, etc. Composição: Nitrito de cálcio, nitrito de sódio, dimetil etanolamina, aminas, fosfatos e ester‐aminas
•REDUTORES DE RETRAÇÃO
• Reduzem os efeitos causados pela retração de concretos, pela redução da tensão superficial da água nos poros.
• Os efeitos destes aditivos na trabalhabilidade e no teor de ar do concreto são mínimos, mas pode haver algum retardo dos tempos de pega.
Usos: Pré‐moldados, pontes, pisos industriais, pisos de estacionamentos, lajes de grandes dimensões.
Composição química: Propilenoglicol, polioxi‐alquileno alquil éter.
Dosagem: 1,0% a 2,5% em relação à massa de material cimentício.
Hoje em dia é praticamente impossível se produzir concreto de alto desempenho sem o auxilio de aditivos, principalmente para viabilizar suas aplicações em determinados projetos, seja a imagem de um concreto sem/com plastificante.
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