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Aditivos para concret
o
Definições do comitê 11-A da Rilem
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
Definições do comitê 11-A da Rilem
Aditivo impermeabilizante
Reduz a permeabilidade e a absorção capilar das argamassas e concretos
Aditivo redutor de água
Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um conglomerado de determinada consistência. São também chamados de plastificantes pois podem aumentar a fluidez de um conglomerado quando de mantém fixa a relação água/cimento
Definições do comitê 11-A da Rilem
Aditivo retardador
Retarda o tempo de pega do conglomerado
Aditivo acelerador
Acelera a pega e o desenvolvimento das
resistências iniciais do conglomerado
Aditivo redutor retardador
Reduz a quantidade de água unitária
necessária para produzir um concreto de
determinada consistência e retarda a pega
do conglomerado
Definições do comitê 11-A da Rilem
Aditivo redutor aceleradorReduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um concreto de determinada consistência e acelera a pega e o desenvolvimento das reações iniciais do conglomerado
Aditivo incorporador de arIncorpora e estabiliza uma quantidade elevada de micro bolhas no conglomerado fresco mantendo-as incorporadas após a pega e o endurecimento
Definições do comitê 11-A da Rilem
Aditivo superfluidificanteAumenta significativamente a fluidez do conglomerado, 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
Definições do comitê 11-A da RilemPó mineral plastificante
É 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 pegaUso recomendado
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 pegaEfeito colateral
Reduz sensivelmente a resistência à
compressão
Endurecimento mais lento
Aumenta o risco de eflorescência
Observações
Devem ser adicionado junto com os materiais
secos, preferencialmente pulverizados na
mistura seca
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Uso recomendado
Desforma rápida
Artefatos de cimento
Pré-moldados
Estado físico mais comum
Líquido
Escamas
Teor mais comum
0,5 a 3,0%
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Substâncias 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 cálcioTiossufato 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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cia
a c
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Pa
)
0
1
2
3
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7
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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
Pode ser adicionado à moagem do clínquer para aumentar as resistências iniciaisQuanto maior a temperatura menos aceleraAge como retardante do concreto em auto claveDeve ser adicionado à mistura com a primeira água de amassamento
Grupo 2É usado como auxiliar de moagem do clínquer
Grupo 3Tem pouco efeito em cimentos de baixo teor de C3SSão geralmente moídos com clínquer para aumentar as resistências iniciais
Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Efeito colateralGrupo 1
Aumenta as resistências iniciaisReduz a segregação e exsudaçãoFavorece a corrosão das armadurasAumenta a retraçãoAumenta o risco de eflorescênciasReduz as resistências finais
Grupo 2Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06%
Grupo 3Aumentam as resistências iniciaisDiminuem as resistências finais Aumentam o risco de eflorescências
Teor de íons Cl- no concreto - ACI
Concreto protendido 0,06%
Concreto armado em presença de meio úmido e marítimo
0,10%
Concreto armado em ambiente úmido 0,15%
Concreto armado -
Concreto simples -
Materiais
Cl- (%) Kg/m³ Cl- (g)
Aditivo 0,01 3 0,3
Cimento 0,03 300 90
Agregado
0,01 1900 190
Água - 200 -
Teor de Cl-
%1,01003002803,0
=×
280,3
Aditivos retardadores de pegaUso recomendado
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 (açucares)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
Efeito colateral
Reduz as resistências iniciais
Aumenta as resistências finais
Aumenta a retração até 50% de hidratação do cimento
Observações
Cura prolongada e cuidadosa
Adicionados a mistura junto com a primeira água de amassamento
Aditivos redutores de água ou plastificantes
Reduzem cerca de 5% no fator a/c
Efeito sobre o tempo de pega
Normal
Retardador
Acelerador
Aditivos redutor de água (plastificante) normal
Uso recomendado
Maioria dos trabalhos de concretagem onde não é desejado acelerar nem retardar a pega e o endurecimento
Estado físico mais comum
Líquido
Pó
Teor mais comum
0,2 a 0,5%
Aditivos redutor de água (plastificante) normal
Substâncias mais comunsLignossulfonato purificadoLignossulfonato + agente desaeranteLignossulfonato + fosfato tributilÁcidos hidroxi-carboxílicos
Glucônico; salicílico; málico; cítrico; tartárico e múcicoPolímero 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
> 90º < 90º << 90º
Mercúrio Água Água + Tensoativo
Ação de aditivo tenso ativo
A B
Ação de aditivo tenso ativo
< 90º << 90º
Água Água + Tensoativo
Aditivos redutor de água (plastificante) normal
Efeito colateralApresenta deformação lentaRetarda a pega e o endurecimentoIncorpora arAumenta a retração por secagem quando é mantida a mesma relação água/cimento, nas primeiras idadesAumenta 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 redutor de água (plastificante) retardador
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 redutor de água (plastificante) retardador
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 redutor de água (plastificante) retardador
Efeito colateral
Incorpora ar
Aumenta 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 redutor de água (plastificante) acelerador
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 redutor de água (plastificante) acelerador
Substâncias mais comuns
Lignossulfonatos + 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 redutor de água (plastificante) acelerador
Efeito colateral
Incorpora ar
Favorece a corrosão das armaduras
Concentra calor de hidratação
Observações
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 5% o fator água/cimento
Superplastificantes
Reduzem de 20 a 40% o fator água/cimento
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)
Efeito de aditivos superplastificantes na resistência
do concreto
Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
Uso recomendado
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 poderSubstâncias mais comuns
Naftalenos sulfonatos condensados com formaldeído
Trimetil-melamina sulfonada condensada com formaldeído
Lignossulfonato puro
Mecanismo principal de ação
São 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 poderEfeito colateral
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
Garante a fluidez mas não a reoplasticidade do concreto
Recomendável para concretos de alto consumo de cimento
Perda da consistência do concreto com
superplastificante
Aditivos impermeabilizantes
Uso recomendado
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
= 60ºConcreto sem aditivo
impermeabilizantePoro capilar
Água
Concreto
rcosαγ2-
=p.. = 72 dine/cm²
r = 0,5 m p = - 28,8 cos (m.c.a)
p = - 288x104 cos (dine/cm²)
p = - 14,4 m.c.a.
Ação de aditivo impermeabilizante
= 120ºConcreto com
aditivo impermeabilizante Poro capilar
Água
Concreto
p = - 28,8 cos (m.c.a) p = 14,4 m.c.a.
Molécula de hidrofugante
Molécula de hidrofugantePoro capilar
Água
Concreto
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
Uso recomendado
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 arEfeito colateral
Reduz a massa específica
Reduz as resistências para consumos elevados
Aumenta 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
Aditivos incorporadores de ar
das micro bolhas
100 a 500 m
Zona de concreto protegida da ação do gelo
Micro bolhas de ar Zonas desprotegidas por estarem distantes das micro bolhas
Influência do espaçamento (distância entre micro bolhas) sobre a durabilidade do
concretoF
ator
de
dura
bilid
ade
Espaçamento (m)
-
-
-
-
-
-120
100
80
60
40
20
100 300 400 500 600200
Influência do volume de ar incorporado sobre o fator de
durabilidade de concretosF
ator
de
dura
bilid
ade
Volume de ar (%)
-
-
-
-
-
100
80
60
40
20
2 6 8 1040
200 kg de cimento /m³
400 kg de cimento /m³
Influência do volume de ar incorporado sobre a resistência
mecânica do concretoR
eduç
ão d
as r
esis
tênc
ias
à co
mpr
essã
o (%
)
Volume de ar (%)
-
-
-
-
-
0
10
20
30
40
2 6 840
Ar aprisionado por adensamento incompleto
Ar incorporado
Volume de ar incorporado segundo a recomendação do
ACIDimensão máxima do
agregado (mm)
Volume de ar incorporado
(%)10 8
12,5 7
20 6
25 5
40 4,5
50 4
70 3,5
150 3
Aditivos agentes de cura
Uso recomendado
Locais onde a cura úmida com água é
impraticável
Estado físico mais comum
Líquido
Aditivos 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
Aditivos agentes de cura
Aditivos agentes de curaEfeito 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
Aditivos desmoldantes
Uso recomendado
Concreto aparente
Reaproveitamento de formas
Estado físico mais comum
Líquido
Substâncias mais comuns
Óleos minerais
Óleos lubrificantes
Óleos vegetais
Aditivos desmoldantes
Aditivos desmoldantesEfeito colateral
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 expansivosUso recomendado
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
Compensação ideal da retração com um processo expansivo
Ret
raçã
oE
xpan
são
Tempo
Expansão (em ambiente úmido) seguido de retração (em ambiente seco) em um concreto com cimento expansivo
Var
iaçã
o di
men
sion
al
Tempo
Seco
Úmido
Aditivos anti congelantes
Pigmentos para concreto
Recommended