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Aditivos para concret
o
Aditivo
Todo produto que adicionado em
pequena proporção em argamassas ou
concretos, no momento da mistura,
tem a finalidade de modificar, no
sentido favorável, as propriedades
desse conglomerado, tanto no estado
fresco quanto no estado endurecido
Aditivo impermeabilizanteReduz a permeabilidade e a absorção capilar das argamassas e concretos
Aditivo redutor de águaReduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um conglomerado de determinada consistência. São também chamados de plastificantes pois podem aumentar a fluidez desse conglomerado quando se mantém fixa a relação água/cimento
Aditivo retardador
Retarda o tempo de pega do concreto
Aditivo acelerador
Acelera a pega e o desenvolvimento das
resistências iniciais do concreto
Aditivo redutor retardador
Reduz a quantidade de água unitária
necessária para produzir um concreto de
determinada consistência e retarda a pega
do concreto
Aditivo redutor aceleradorReduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um concreto ou uma argamassa de determinada consistência e acelera a pega e o desenvolvimento das reações iniciais desse conglomerado
Aditivo incorporador de arIncorpora e estabiliza uma quantidade elevada de micro bolhas de ar no conglomerado fresco mantendo-as incorporadas após a pega e o endurecimento
Aditivo superfluidificanteAumenta significativamente a fluidez do concreto ou da argamassa, mantida a mesma relação água/cimento. São também denominados redutores de água de alto poder pois reduzem significativamente a quantidade de água unitária necessária para produzir um conglomerado de determinada consistência
Aditivo retentor de águaDiminui a velocidade de perda d’água por uma diminuição da exsudação das misturas frescas
Pó mineral plastificanteÉ um aditivo sólido, insolúvel em água, finamente dividido, que aumenta a viscosidade e a coesão das misturas no estado fresco, formando produtos mais homogêneos e menos sujeitos à deformação quando desmoldados no estado fresco. Aumenta a compacidade de argamassas e concretos pobres
Aditivo expansorProvoca uma expansão controlada durante o processo de hidratação do cimento nas argamassas e concretos. Esta expansão pode ser inferior, igual ou superior à retração
Aditivos aceleradores de pegaUsos recomendados
Argamassa de pega rápidaTrabalhos de recuperação em condições desfavoráveisConcreto projetado
Estado físico mais comumPó (carbonatos)Líquidos (silicatos)
Teor mais comum0,1 a 1,0%
Aditivos aceleradores de pegaSubstâncias mais comuns
Silicato de sódio
Carbonato de sódio
Carbonato de potássio
Mecanismo principal de açãoNaSiO2 precipita o silicato de cálcio
hidratado e aumenta a relação sólido/líquido na pasta de cimento
Carbonatos alcalinos provocam a precipitação do CaCO3, e aceleram a
hidratação do C3A e do C3S
Aditivos aceleradores de pega
Efeitos colaterais
Reduz sensivelmente a resistência à
compressão
Endurecimento mais lento
Aumenta o risco de eflorescência
Observações
Devem ser adicionados junto com os
materiais secos, preferencialmente
pulverizados na mistura seca
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Usos recomendadosDesforma rápida
Artefatos (pré-moldados) de cimento
Estado físico mais comumLíquido
Sólido (escamas)
Teor mais comum0,5 a 3,0%
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Substâncias e teores mais comunsGrupo 1 (teores de 0,5 a 3,0%)
Cloreto de cálcio (CaCl2)
Cloreto de sódio (NaCl)
Grupo 2 (teores de 0,01 a 0,05%)Trietanolamina
Grupo 3 (teores de 1,0 a 3,0%)Formiato de cálcioNitrato de cálcioFluoreto de cálcioTiossulfato de potássio
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Mecanismo principal de ação
Grupo 1
Agem favorecendo e alterando os produtos
da hidratação do C3A, C4AF e C3S
Grupo 2
Acelera a hidratação do C3A
Grupo 3
Atuam preponderantemente sobre a
hidratação do C3A e do C3S
Influência do CaCl2 sobre a resistência do concreto
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6% de CaCl2
Re
sis
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(M
Pa
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
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o (M
Pa
)
Resistência à compressão Resistência à tração
Influência do CaCl2 sobre a resistência à compressão do
concreto
Tempo
Res
istê
ncia
à c
ompr
essã
o
CP II CP III CP V
c/ CaCl2
s/ CaCl2
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
ObservaçõesGrupo 1
Podem ser adicionados à moagem do clínquer para aumentar as resistências iniciaisQuanto maior a temperatura menos aceleramDevem ser adicionados à mistura com a primeira água de amassamento
Grupo 2É usado como auxiliar de moagem do clínquer
Grupo 3Têm pouco efeito em cimentos de baixo teor de C3SSão geralmente moídos com clínquer para aumentar as resistências iniciais
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Efeitos colateraisGrupo 1
Aumentam as resistências iniciaisReduzem a segregação e a exsudaçãoFavorecem a corrosão das armadurasAumentam a retraçãoAumentam o risco de eflorescênciasReduzem as resistências finais
Grupo 2Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06%
Grupo 3Diminuem as resistências finais Aumentam o risco de eflorescências
Aditivos retardadores de pegaUsos recomendados
Calda de cimento para injeção de bainhas de cabos de protensãoCimentação de poços petrolíferosTransporte de concreto por longo períodoTemperaturas elevadas
Estado físico mais comumLíquido
Teor mais comum0,5 a 2,0%
Aditivos retardadores de pegaSubstâncias mais comuns
Carbohidratos (açúcares)Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicosFosfatosSais de chumbo e de zinco
Mecanismo principal de açãoAdsorção dos compostos orgânicos sobre os grãos de cimento impedindo a hidrataçãoFormação de precipitados salinos insolúveis sobre os grãos de cimento
Aditivos retardadores de pega
Efeitos colateraisReduzem as resistências iniciais
Aumentam as resistências finais
Aumentam a retração até 50% de hidratação do cimento
ObservaçõesCura prolongada e cuidadosa
Adicionados a mistura junto com a primeira água de amassamento
Aditivos redutores de água ou plastificantes
Reduzem cerca de 5% na relação a/c
Efeito sobre o tempo de pega
Normal
Retardador
Acelerador
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Uso recomendadoMaioria dos trabalhos de concretagem onde não é desejado acelerar nem retardar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comumLíquido
Pó
Teor mais comum0,2 a 0,5%
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Substâncias mais comunsLignossulfonato purificadoLignossulfonato + agente desaeranteLignossulfonato + fosfato tributilÁcidos hidroxi-carboxílicos
Glucônico; salicílico; málico; cítrico; tartárico e múcico
Polímero hidroxilado
Mecanismo principal de açãoTodos reduzem a tensão superficial da águaOs lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das partículasAs partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Mecanismo de ação do lignossulfonato
++
+
++
++
+
-
-
---
-- - +
+
+
++
++
+
-
-
---
-- -
Sem aditivo
++
+
++
++
+
-
-
---
-- - +
+
+
++
++
+
-
-
---
-- -
Com aditivo-
--
-
--
- -
-
--
----
--
--
--
-
--
- -
-
--
-
-
--
---
-
-
Pasta de cimento sem aditivo
Pasta de cimento com aditivo
Efeito do aditivo plastificante sobre a pasta de cimento
Ação de aditivo tenso ativo
a > 90º a < 90º a << 90º
Mercúrio Água Água + Tensoativo
Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
Efeitos colateraisAumentam a deformação lentaRetardam a pega e o endurecimentoIncorporam arAumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento, nas primeiras idadesAumentam a resistência à compressão nas idades avançadas (superiores a 90 dias)
ObservaçõesDevem ser preferencialmente adicionados à mistura após a pré-mistura dos materiais com parte da água de amassamentoRetardam o início de pega dos cimentos de alto forno e pozolânico (teor de C3A mais baixo)
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos onde é desejado
retardar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
0,2 a 1,0%
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Substâncias mais comunsLignossulfonatos + açúcar
Ácidos hidroxi-carboxílicos
Polímero hidroxilado
Mecanismo principal de açãoTodos reduzem a tensão superficial da água
Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de
hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico
das partículas
As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Efeitos colaterais
Incorporam ar
Aumentam a retração por secagem quando
é mantida a mesma relação água/cimento
Observação
Para o efeito retardador os lignossulfonatos
são adicionados após a pré-mistura (C3A
parcialmente hidratado) -> aditivo age
sobre o C3S
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos de concretagem onde é
desejado acelerar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Pó
Teor mais comum
0,2 a 1,0%
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Substâncias mais comunsLignossulfonato + CaCl2
Lignossulfonato + formiato de cálcio
Lignossulfonato + trietanolamina
Ácidos hidroxi-carboxílicos + CaCl2
Mecanismo principal de açãoTodos reduzem a tensão superficial da água
Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de
hidratação do C3A e modificam o potencial elétrico das
partículas
As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
Efeitos colaterais
Incorporam ar
Favorecem a corrosão das armaduras
Concentram calor de hidratação
Observação
Devem ser preferencialmente adicionados à
mistura junto com a primeira água de
amassamento
Influência dos aditivos plastificantes sobre a resistência de concretos de
mesma relação a/cR
esis
tênc
ia m
ecân
ica
Dias Meses Anos
Normal
Acelerador
Retardador
Sem aditivo com consistência mais seca
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Plastificantes
Reduzem a relação água/cimento em 5%
Superplastificantes
Reduzem a água/cimento em 20 a 40%
Transforma um concreto seco (slump 10 a
20mm) em um concreto fluido (slump >
200mm)
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Influência da vibração sobre o adensamento do concreto
Influência da consistência sobre a dispersão da resistência do concreto adensado por períodos
diversos
0%10%20%30%40%50%60%70%80%
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Abatimento = 10mm, a/c=0,33, Sem aditivo
Abatimento = 100mm, a/c=0,46, Sem aditivo
Abatimento = 220mm, a/c=0,56, Sem aditivo
Abatimento = 220mm, a/c=0,35, Com aditivo
Resistência à compressão (MPa)
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Usos recomendados
Concretos auto adensáveis
Concretos impermeáveis
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
1,0 a 3,0%
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Substâncias mais comunsNaftalenos sulfonatos condensados com formaldeído
Trimetil-melamina sulfonada condensada com formaldeído
Lignossulfonato puro
Mecanismo principal de açãoSão adsorvidos pelas partículas de cimento através de cargas elétricas opostas
Aumentam a fluidez e a dispersão
Mecanismo de ação
Mecanismo de ação
Substâncias dos aditivos superplastificantes
NSF
MSF
Aditivos superplastificantes redutores de água de alto poder
Efeitos colaterais
Perdem efeito em pouco tempo
Em torno de 45 minRetardam a hidratação
Observações
Adicionar à mistura um pouco antes do lançamento
Evitar materiais com temperaturas elevadas,
principalmente o cimento
Recomendáveis para concretos de alto consumo de
cimento
Perda da consistência do concreto com
superplastificante
Aditivos impermeabilizantes
Usos recomendados
Fundações em locais úmidos
Caixas d’água e reservatórios
Alicerces
Estado físico mais comum
Pastoso
Líquido
Teor mais comum
0,05 a 3,0%
Aditivos impermeabilizantesSubstâncias mais comuns
Ácido estereáticoÁcido caprílicoÁcido oleicoEmulsão de ceraEmulsão betuminosaÁcido cápricoEstereato de cálcioEstereato de alumínioResina hidrocarbonada
Mecanismo principal de açãoAgem sobre a natureza da superfície do conglomeradoSão hidrófugos
Ação de aditivo impermeabilizante
a = 60ºConcreto sem aditivo
impermeabilizantePoro capilar
Água
Concreto
rcosαγ2-
=p.. g = 72 dine/cm²
r = 0,5 mm p = - 28,8 cos a (m.c.a)
p = - 288x104 cos a (dine/cm²)
p = - 14,4 m.c.a.
Ação de aditivo impermeabilizante
a = 120ºConcreto com
aditivo impermeabilizante Poro capilar
Água
Concreto
p = - 28,8 cos a (m.c.a) p = 14,4 m.c.a.
Molécula de hidrofugante
Aditivos impermeabilizantes
Efeito colateral
Reduz as resistências mecânicas
Observações
O efeito hidrofugante é reduzido com o
tempo
Adicionar no momento do amassamento
Aditivos incorporadores de ar
Usos recomendados
Fundações em locais úmidos
Concreto massa
Estado físico mais comum
Líquido
Teor mais comum
0,04 a 0,1%
Aditivos incorporadores de arSubstâncias mais comuns
Resina vinsol (aniônico)
Ácido abiético
Ácido oleico
Ácido cáprico
Alquil-arilsulfonatos
Alquil-sulfonatos
Alquil-fenóis etoxilados (não iônico)
Sais de alquil-amônio
Mecanismo principal de açãoPropicia a formação de micro bolhas de ar homogeneamente distribuídas
Aditivos incorporadores de arEfeitos colaterais
Reduzem a massa específica
Reduzem as resistências para consumos de cimento
elevados
Aumentam a trabalhabilidade
Observações
Evitar mistura, transporte e adensamento
prolongados, pois haverá perda do ar incorporado
Adicionar à mistura junto com a primeira água de
amassamento
Recomendáveis para concretos de baixo consumo de
cimento
Aditivos incorporadores de ar
Resistência ao ciclo gelo-degelo
Aumento da trabalhabilidade
Aumento da coesão
Diminuição da exsudação
Diminuição da permeabilidade
Diminuição da resistência mecânica
Diminuição da massa específica
Agentes de cura
Uso recomendado
Locais onde a cura úmida com água é
impraticável
Estado físico mais comum
Líquido
Agentes de cura
Substâncias mais comuns
Ceras
Borrachas dissolvidas em solvente volátil
Mecanismo principal de ação
A evaporação do solvente propicia a
formação de uma película contínua que
impede a evaporação da água de
amassamento
Agentes de cura
Agentes de cura
Efeito colateral
Dificultam a aderência de chapisco e
argamassas
Observações
Renovar o produto após 10 dias quando
períodos de cura prolongados são necessários
ou desejados
Lavar com jato forte antes de aplicar
chapisco ou argamassa
A aplicação deve ser uniforme
Desmoldantes
Usos recomendados
Concreto aparente
Reaproveitamento de formas
Estado físico mais comum
Líquido
Substâncias mais comuns
Óleos minerais
Óleos lubrificantes
Óleos vegetais
Desmoldantes
DesmoldantesEfeitos colaterais
Enferrujamento das formas metálicas
Formação de bolhas na superfície do componente de
concreto
Dificultam a aderência de chapisco e argamassas
Observações
A aplicação deve ser uniforme
É aconselhável misturar com agente tenso ativo para
reduzir a formação de bolhas na superfície
Aplicar à forma pouco antes de lançar o concreto
Aditivos expansoresUsos recomendados
Ancoragem de equipamentos
Restauração de estruturas degradadas
Cimentos expansivosCimento Portland comum + aditivo expansor
Aditivo expansor – reduz ou elimina os inconvenientes da retração (fissuração)
Retração compensada
Auto compressíveisMecanismo de ação
Formação de etringita
Formação de Ca(OH)2 e Mg(OH)2
Evolução da expansão e da retração com o tempo
Ret
raçã
oE
xpan
são
Tempo