Materiais constituintes do Concreto - Professorprofessor.pucgoias.edu.br/.../15030/material/puc_maco2_05_aditivos.pdf · Aditivos para concreto Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira Fonte:

Materiais constituintes do Concreto

Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira

Aditivos para concreto


Fonte: Rubens Curti, ABCPwww.basf-cc.com.brwww.sika.com.br

Cement Concrete & Aggregates Australia

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� Produto adicionado durante o processo de preparação do concreto.� Quantidade < 5% da massa de material cimentício.� Objetivo de modificar propriedades do concreto no estado fresco

e/ou no estado endurecido.� Exceto pigmentos inorgânicos para concreto colorido [ABNT NBR

11768:2011].

Aditivos químicos para concreto


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Aditivos químicos para concreto

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� Redutores de água� plastificantes� superplastificantes� hiperplastificantes

� Incorporadores de ar

� Aditivos Não-normalizados� Inibidores de corrosão� Redutores de retração� Expansores� Impermeabilizantes� Redutores de ar incorporado� Modificadores de viscosidade� Redutores de expansão álcali-

Tipos de aditivos para concreto

� Modificadores de pega� aceleradores� retardadores

� Ação combinada/Polifuncional� plastificante retardador� plastificante acelerador

� Acelerador de resistência

� Redutores de expansão álcali-agregado

� Promotores de adesão� Fungicidas, inseticidas e

bactericidas� Agentes de cura

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Aditivos

Tipos Efeitos Vantagens Desvantagens

Plastificante� > índice de consistência� ↓ da água ( ≥ 5%)

� > trabalhabilidade ( = resistência)� < consumo de cimento ( = resistência e = trabalhabilidade) → < calor

� retarda o início de pega para dosagens elevadas do aditivo� risco de segregação

Superplastificante� >> índice de consistência� ↓ da água ( ≥ 12%)

� > resistência ( = trabalhabilidade)� < consumo de cimento → < calor� Melhor lançamento, adensamento e acabamento� < retração� > durabilidade

� risco de segregação� efeito do fluidificante se dá em tempo menor que o plastificante� pode elevar a perda de consistência.

Incorporador de ar� Incorpora pequenas bolhas de ar

� > durabilidade ao congelamento ( = consumo de cimento)� < teor de água� < permeabilidade

� controle cuidadoso do teorde ar incorporado (%) e do tempo de mistura

Acelerador de pega� pega mais rápida� > resistência inicial

� > resistência em baixas temperaturas � < tempo de desenforma

� risco de fissuração térmica� risco de corrosão de armaduras

Retardador de pega � > tempo de início de pega

� = trabalhabilidade ( ↑ temperatura)� retarda a elevação do calor de hidratação� > tempo de aplicação

� risco de exsudação� > retração plástica

Plastificante e retardador� Efeito combinado(plastificante + retardador)

� < perda de consistência em climas quentes e úmidos.

� > exsudação � > retração plástica� risco de segregação

Plastificante e acelerador� Efeito combinado(plastificante + acelerador)

� < quantidade de água� ganho mais rápido de resistência

� risco de corrosão de armaduras

Aditivos redutores de água


Fonte: Rubens Curti, ABCPwww.basf-cc.com.br


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Histórico

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Evolução


(Plastificantes)

1º Geração


de alta eficiência

(Superplastificantes)

2º Geração

(Hiperplastificantes)

3º Geração

Lignossulfonados

6 a 12%

Redução de água

Lignossulfonatos

Naftalênicos

12 a 30%

Redução de água

Melamínicos

12 a 30%

Redução de água

Condensados sulfonados de

naftaleno-formaldeído (Japão)

malamina-formaldeído (Alemanha)

Policarboxilatos

40%

Redução de água

Cadeias de

éter carboxílico

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� Objetivo � diminuir água� � resistência à compressão� � permeabilidade� � retração hidráulica� � exsudação� � consumo de cimento para = fc� nem todos os benefícios podem ser obtidos ao mesmo tempo

Objetivos eMecanismos de ação

� nem todos os benefícios podem ser obtidos ao mesmo tempo

� Mecanismo de Ação� dispersante � eletrostática� lubrificante � � tensão superficial (tensoativos)� coesivo � ar

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Mecanismos de açãoSistema sem redutor de água

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Mecanismos de açãoRepulsão eletrostática

‘

Repulsão eletrostática (cargas = sinal):Repulsão � Dispersão (libera a água aprisionada entre grãos)

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Mecanismos de açãoRepulsão eletrostática + estérica

Repulsão estérica (não envolve cargas):� manutenção da trabalhabilidade� área específica para hidratação

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Mecanismos de ação

MS NS PC

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� Natureza Química� lingnosulfonato � subproduto da celulose� ácidos hidroxi-carboxílicos (glucônico, salicílico etc.)

� Cuidados� a super dosagem pode ocasionar o retardamento do endurecimento

do concreto (� resistência inicial)

Plastificantes (1ª geração)

do concreto (� resistência inicial)

� Redução de água usual � 7% a 10%

� ABNT NBR 11768:2011: redução > 5%

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Superplastificantes (2ª geração)

� Natureza Química� naftalenossufonatos� trimetil-melamina sulfonada

� Principal Vantagem� concretos bombeáveis� resistência de 1 dia pode ser aumentada de 180% a 220%� resistência de 1 dia pode ser aumentada de 180% a 220%

� Dosagem usual: 0,5% a 1,5%

� Atenção!� pequena vida útil� risco de exsudação� custo x benefício

� ABNT NBR 11768:2011: redução > 12% (usual de 15% a 20%)

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Hiperplastificantes (3ª geração)

� Natureza Química� policarboxilato éter� possuem grupos carboxílicos COOH� cadeia lateral longa

� Principal vantagem� concretos auto-adensáveis de demorada aplicação� concretos auto-adensáveis de demorada aplicação� alta resistência inicial

� Atenção!� custo x benefício

� Redução de água usual: até 40%

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Efeitos

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Efeitos

www.basf-cc.com.br

Aditivos incorporadores de ar




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� Aumentar a plasticidade por diminuir o atrito entre os sólidos.� Aumentar a durabilidade por reduzir a demanda de água para dada

trabalhabilidade.� Reduzir a segregação e exsudação.� Aumentar a resistência do concreto ao fenômeno gelo-degelo.

� As bolhas deixam espaço para a formação dos cristais de gelo.� Aumento do volume da água em cerca de 9%.� Aumento do volume da água em cerca de 9%.

Optical microscope image of an air entrained concrete

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� Objetivo� aumentar durabilidade do concreto (< permeabilidade)

� Natureza química� resina vinsol� lignossulfonato� sabões sódicos ou alcalinos� sabões sódicos ou alcalinos

� Ações secundárias� � resistência a gelo-degelo � � trabalhabilidade� � coesão� � exsudação� � segregação� � retração plástica � fissuração� perda de resistência (para cada 1% de ar incorporado � ≈ 5% de fc)

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Mecanismo de ação

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Aditivos modificadores de pega




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Aceleradores de pega

� Objetivo� Antecipar o endurecimento e a resistência inicial do concreto.

� Natureza química� silicatos� carbonatos de sódio� cloreto de cálcio� cloreto de cálcio

� Ações secundárias� � resistência final� corrosão de armaduras, se possuir cloreto na composição

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Retardadores de pega

� Objetivo� maior tempo de manuseio do concreto

� Natureza química� lignossulfonatos (cálcio + sódio + amônia) → plastificante� carbohidratos� fosfatos� fosfatos

� Forma de ação� C3S e C3A � inibe a dissolução da superfície

� Atenção!� dosagem � temperatura� compatibilidade

Aditivos modificadores de viscosidade e anti-washout




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Modificadores de viscosidade e anti-washout

� Objetivo� Aumentar a viscosidade da água na mistura� Isto resulta num aumento da tixotropia e melhora da resistência à

segregação

� Natureza química� Éter celulose solúvel em água ou polímeros de base acrílico� Éter celulose solúvel em água ou polímeros de base acrílico

� aplicações:� concretagem submersa� concreto auto adensável� aumentar a coesão em caso de misturas de agregadas com falta de

um ou mais Dmáx

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Modificadores de viscosidade e anti-washout

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Requisitos normativos


Fonte: ABNT NBR 11768:2011

ABNT NBR 10908:2011

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NBR 11768:2011Requisitos gerais

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NBR 11768:2011Requisitos específicos: PR, PA e PN

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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-I R, SP-I A e SP-I N

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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-I R, SP-I A e SP-I N

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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-II R, SP-II A e SP-II N

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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-II R, SP-II A e SP-II N

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NBR 11768:2011Requisitos específicos: IA

Requisitos para aditivos incorporadores de ar (IA)Ensaio mantendo a consistência

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NBR 11768:2011Requisitos específicos: AP

Requisitos para aditivos aceleradores de pega (AP)Ensaio mantendo a consistência

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NBR 11768:2011Requisitos específicos: RP

Requisitos para aditivos retardadores de pega (RP)Ensaio mantendo a consistência

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NBR 11768:2011Requisitos específicos: AR

Requisitos para aditivos aceleradores de resistência (AR)Ensaio mantendo a consistência

Documents

Materiais constituintes do Concreto - Professorprofessor.pucgoias.edu.br/.../15030/material/puc_maco2_05_aditivos.pdf · Aditivos para concreto Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira Fonte: