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Aditivos químicos para concreto 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].
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Aditivos químicos para concreto
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Tipos de aditivos para concreto Redutores de água plastificantes superplastificantes hiperplastificantes
Incorporadores de ar Modificadores de pega aceleradores retardadores
Aditivos Não-normalizados Inibidores de corrosão Redutores de retração Expansores Impermeabilizantes Redutores de ar incorporado Modificadores de viscosidade Redutores de expansão álcaliagregado Promotores de adesão Fungicidas, inseticidas e bactericidas Agentes de cura
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Aditivos Tipos Plastificante
Superplastificante
Efeitos
Vantagens
> trabalhabilidade ( = resistência) retarda o início de pega < consumo de cimento para dosagens elevadas do > índice de consistência ↓ da água ( ≥ 5%) ( = resistência e = trabalhabilidade) aditivo → < calor risco de segregação > resistência ( = trabalhabilidade) risco de segregação < consumo de cimento → < calor efeito do fluidificante se dá >> índice de consistência Melhor lançamento, adensamento e em tempo menor que o ↓ da água ( ≥ 12%) acabamento plastificante < retração pode elevar a perda de consistência. > durabilidade > durabilidade ao congelamento ( = consumo de cimento) < teor de água < permeabilidade
controle cuidadoso do teor de ar incorporado (%) e do tempo de mistura
> resistência em baixas temperaturas < tempo de desenforma
risco de fissuração térmica risco de corrosão de armaduras
Incorporador de ar
Incorpora pequenas bolhas de ar
Acelerador de pega
pega mais rápida > resistência inicial
Retardador de pega
= trabalhabilidade ( ↑ temperatura) retarda a elevação do calor de > tempo de início de pega hidratação > tempo de aplicação
Efeito combinado < perda de consistência em climas Plastificante e retardador (plastificante + retardador) quentes e úmidos. Plastificante e acelerador
Desvantagens
Efeito combinado (plastificante + acelerador)
< quantidade de água ganho mais rápido de resistência
risco de exsudação > retração plástica > exsudação > retração plástica risco de segregação risco de corrosão de armaduras
Aditivos redutores de água
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Histórico
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Evolução
1º Geração
2º Geração
3º Geração
Aditivos redutores de água (Plastificantes)
Aditivos redutores de água de alta eficiência (Superplastificantes)
(Hiperplastificantes)
Lignossulfonatos
Lignossulfonados 6 a 12% Redução de água
Condensados sulfonados de naftaleno-formaldeído (Japão) malamina-formaldeído (Alemanha)
Naftalênicos 12 a 30% Redução de água
Melamínicos 12 a 30% Redução de água
Cadeias de éter carboxílico
Policarboxilatos 40% Redução de água
Objetivos e Mecanismos de ação 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
Mecanismo de Ação dispersante eletrostática lubrificante tensão superficial (tensoativos) coesivo ar
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Mecanismos de ação Sistema sem redutor de água
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Mecanismos de ação Repulsão eletrostática
‘
Repulsão eletrostática (cargas = sinal): Repulsão Dispersão (libera a água aprisionada entre grãos)
Mecanismos de ação Repulsão eletrostática + estérica
Repulsão estérica (não envolve cargas): manutenção da trabalhabilidade área específica para hidratação
Principal Vantagem concretos bombeáveis 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 alta resistência inicial
Atenção! custo x benefício
Redução de água usual: até 40%
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Efeitos
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Efeitos
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Aditivos incorporadores de ar
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Aditivos incorporadores de ar 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%.
Optical microscope image of an air entrained concrete
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Aditivos incorporadores de ar Objetivo aumentar durabilidade do concreto (< permeabilidade)
Natureza química resina vinsol lignossulfonato 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
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
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
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
aplicações: concretagem submersa concreto auto adensável aumentar a coesão em caso de misturas de agregadas com falta de um ou mais Dmáx
