Tendências da tecnologia dos aditivos para...

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Tendências da tecnologia dos aditivos para concreto 58º CBC IBRACON - 13/10/2016 Dr. Eng. Holger Schmidt

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  • Tendncias da tecnologia dos aditivos para

    concreto

    58 CBC IBRACON - 13/10/2016Dr. Eng. Holger Schmidt

  • 55 anos de aditivos na MC Bauchemie

    Estruturas qumicas

    Mecanismo de ao

    MC-PowerFlow e MC-TechniFlow

    Modificadores de viscosidade

    Modificadores de tempo de pega

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    plastificante

    OCH3

    OH

    SO3M

    OH

    x

    LS

    Lignosulfonato

    Cadeia principal

    Grupo de cidos

    Encontrado em 1960 nos EUA na construo de

    estradas

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    plastificante

    Seco da estrutura

    qumica do lignosulfonato

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    superplastificante tipo I

    N

    N

    N

    NH

    CH2SO3M

    HN CH2 O

    m

    MFS

    Melaminformaldehyd-sulfitkondensat

    Cadeia principal

    Grupo de cidos

    Inventor:

    Dr. Aignesberger

    Alemanha 1962

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    superplastificante tipo I

    Estrutura esquemtica dos Melaminformaldehyd-sulfitkondensate

    1 nm = 1 * 10-9 m

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    superplastificante tipo I

    H2C

    SO3M

    n

    NSF

    Naphthalinsulfit-formaldehydkondensat

    Cadeia principal

    Grupo de cidos

    Inventor:

    Dr. Hattori

    Japo 1962

  • Estruturas qumicas dos aditivos

    superplastificante tipo I

    Estrutura esquemtica dos Naphthalinsulfitformaldehyd-kondensate

  • R

    O

    O

    O

    O

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    R

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    O

    COOCOO COOCOO COO

    Estruturas qumicas: ter Policarboxilato

    Cadeia principal

    Policarboxilato

    Cadeia lateral

    Polieter

    Polmero

  • Inventor do ter Policarboxilato

    Dr. Hirata

    Japo 1981

  • ter Policarboxilato - PCE

    R

    O

    O

    O

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    R

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    R

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    O

    O

    O

    O

    COOCOO COOCOO COO

    Grupos de cidos

    Monmeros

    xido de etileno

  • ter Policarboxilato - PCE

    R

    O

    O

    O

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    O

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    O

    COOCOO COOCOO COO

    Comprimento da

    cadeia principal

    Comprimento da

    cadeia lateral

    Nmeros da cadeia

    lateral

    Quantidade de carga

    aninica

  • ter Policarboxilato - PCE

    Extremamente elevada variao possvel:

    Quantidade dos monmeros

    Quantidade de carga aninica

    Comprimento da cadeia principal

    Comprimento da cadeia lateral

    Nmeros da cadeia lateral

    (n*5)!

    Isso significa 1.307.674.368.000 molculas para 3 monmeros.

  • Estruturas tpicas do PCE

    Centopia

    Pente dobradoEstrela 3 nm

  • Estruturas tpicas do PCE

    Pr-fabricados

    R

    O

    O

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    CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2

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    COO

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    COO COO COOCOO COO

    R

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    O

    COOCOO

    Concreto usinado

  • 55 anos de aditivos na MC Bauchemie

    Estruturas qumicas

    Mecanismo de ao

    MC-PowerFlow e MC-TechniFlow

    Modificadores de viscosidade

    Modificadores de tempo de pega

  • 5 m

    Gro de cimento polido e colorido

  • Comparao de tamanho

    100 m

    Areia

    P de quartzoCimento Slica ativa

    PCE.

  • Interao das partculas

    50 m

  • Molculas PCE na superfcie de gro de

    cimento

    10 nm

  • Molculas PCE na superfcie de gro de

    cimento

    10 nmGro de cimento

  • Mecanismo de ao dos policondensados

    Repulso

    eltrica

    Gro de

    cimentoGro de

    cimento

  • Mecanismo de ao dos policondensados

    Repulso

    eltrica

    Gro de

    cimentoGro de

    cimento

  • Mecanismo de ao dos PCEs

    R

    R

    O

    R

    O

    O

    O

    OO

    OO

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    O

    OO

    O O

    O

    O

    steric hinderance

    cementgrain

    O

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    H O

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    O

    OO

    HO

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    H

    O

    H

    Gro de

    cimento

    Impedimento estrico

  • Disperso

    R

    R

    O

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    OO

    OO

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    O

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    steric hinderance

    cementgrain

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    OO

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    steric hinderance

    cementgrain

    O

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    H

    O

    H

    Rejeio

    eletroestrica

  • 55 anos de aditivos na MC Bauchemie

    Estruturas qumicas

    Mecanismo de ao

    MC-PowerFlow e MC-TechniFlow

    Modificadores de viscosidade

    Inibidores de retrao

  • MC-PowerFlow

    Consistncia com o tempo com PCEs diferentes

    450

    500

    550

    600

    650

    0 30 60 90

    Ausbre

    itm

    a

    [m

    m]

    Zeit nach Wasserzugabe [min]

    PCE 1 PCE 2 PCE 3 PCE 4 PCE 5 PCE 6

    Espalh

    am

    ento

    [m

    m]

    Tempo aps adio dgua [min]

  • Consistncia com o tempo do PCE-1 em cimentos diferentes

    MC-PowerFlow

    460

    480

    500

    520

    540

    560

    580

    0 30 60 90

    Zeit nach Wasserzugabe [min]

    Ausbre

    itm

    a

    [m

    m]

    CEM I 42,5 R CEM II A-LL 42,5 R

    CEM II A-S 42,5 R CEM II B-T 42,5 N

    Espalh

    am

    ento

    [m

    m]

    Tempo aps adio dgua [min]

  • Zusammensetzung : (Masseanteile in Prozent) a)

    Hauptbestandteile

    Haupt- Bezeichnung der Puzzolane Flugasche

    zement- 27 Portland- Htten- Silika- natrlich kiesel- Gebrannter Neben-

    arten Normalzementarten zement- sand staub natrlich getem- sure- kalk- Schiefer Kalkstein bestand-

    klinker pert reich reich teile

    K S D b) P Q V W T L LL

    CEM I Portland- CEM I 95-100 - - - - - - - - - 0-5

    zement

    Portland- CEM II/A-S 80-94 6-20 - - - - - - - - 0-5

    htten- CEM II/B-S 65-79 21-35 - - - - - - - - 0-5

    zement

    Portland-

    silicastaub- CEM II/A-D 90-94 - 6-10 - - - - - - - 0-5

    zement

    CEM II/A-P 80-94 - - 6-20 - - - - - - 0-5

    Portland- CEM II/B-P 65-79 - - 21-35 - - - - - - 0-5

    puzzolan- CEM II/A-Q 80-94 - - - 6-20 - - - - - 0-5

    zement CEM II/B-Q 65-79 - - - 21-35 - - - - - 0-5

    CEM II/A-V 80-94 - - - - 6-20 - - - - 0-5

    Portland- CEM II/B-V 65-79 - - - - 21-35 - - - - 0-5

    CEM II flugasche- CEM II/A-W 80-94 - - - - - 6-20 - - - 0-5

    zement CEM II/B-W 65-79 - - - - - 21-35 - - - 0-5

    Portland- CEM II/A-T 80-94 - - - - - - 6-20 - - 0-5

    schiefer- CEM II/B-T 65-79 - - - - - - 21-35 - - 0-5

    zement

    CEM II/A-L 80-94 - - - - - - - 6-20 - 0-5

    Portland- CEM II/B-L 65-79 - - - - - - - 21-35 - 0-5

    kalkstein- CEM II/A-LL 80-94 - - - - - - - - 6-20 0-5

    zement CEM II/B-LL 65-79 - - - - - - - - 21-35 0-5

    Portland- CEM II/A-M 80-94 0-5

    komposit- CEM II//B-M 65-79 0-5

    zement c)

    CEM III/A 35-64 36-65 - - - - - - - - 0-5

    CEM III Hochofen- CEM III/B 20-34 66-80 - - - - - - - - 0-5

    zement CEM III/C 5-19 81-95 - - - - - - - - 0-5

    Puzzolan- CEM IV/A 65-89 - - - - 0-5

    CEM IV zement c) CEM IV/B 45-64 - - - - 0-5

    Komposit- CEM V/A 40-64 18-30 - - - - - 0-5

    CEM V zement c) CEM V/B 20-38 31-50 - - - - - 0-5

  • Zusammensetzung : (Masseanteile in Prozent) a)

    Hauptbestandteile

    Haupt- Bezeichnung der Puzzolane Flugasche

    zement- 27 Portland- Htten- Silika- natrlich kiesel- Gebrannter Neben-

    arten Normalzementarten zement- sand staub natrlich getem- sure- kalk- Schiefer Kalkstein bestand-

    klinker pert reich reich teile

    K S D b) P Q V W T L LL

    CEM I Portland- CEM I 95-100 - - - - - - - - - 0-5

    zement

    Portland- CEM II/A-S 80-94 6-20 - - - - - - - - 0-5

    htten- CEM II/B-S 65-79 21-35 - - - - - - - - 0-5

    zement

    Portland-

    silicastaub- CEM II/A-D 90-94 - 6-10 - - - - - - - 0-5

    zement

    CEM II/A-P 80-94 - - 6-20 - - - - - - 0-5

    Portland- CEM II/B-P 65-79 - - 21-35 - - - - - - 0-5

    puzzolan- CEM II/A-Q 80-94 - - - 6-20 - - - - - 0-5

    zement CEM II/B-Q 65-79 - - - 21-35 - - - - - 0-5

    CEM II/A-V 80-94 - - - - 6-20 - - - - 0-5

    Portland- CEM II/B-V 65-79 - - - - 21-35 - - - - 0-5

    CEM II flugasche- CEM II/A-W 80-94 - - - - - 6-20 - - - 0-5

    zement CEM II/B-W 65-79 - - - - - 21-35 - - - 0-5

    Portland- CEM II/A-T 80-94 - - - - - - 6-20 - - 0-5

    schiefer- CEM II/B-T 65-79 - - - - - - 21-35 - - 0-5

    zement

    CEM II/A-L 80-94 - - - - - - - 6-20 - 0-5

    Portland- CEM II/B-L 65-79 - - - - - - - 21-35 - 0-5

    kalkstein- CEM II/A-LL 80-94 - - - - - - - - 6-20 0-5

    zement CEM II/B-LL 65-79 - - - - - - - - 21-35 0-5

    Portland- CEM II/A-M 80-94 0-5

    komposit- CEM II//B-M 65-79 0-5

    zement c)

    CEM III/A 35-64 36-65 - - - - - - - - 0-5

    CEM III Hochofen- CEM III/B 20-34 66-80 - - - - - - - - 0-5

    zement CEM III/C 5-19 81-95 - - - - - - - - 0-5

    Puzzolan- CEM IV/A 65-89 - - - - 0-5

    CEM IV zement c) CEM IV/B 45-64 - - - - 0-5

    Komposit- CEM V/A 40-64 18-30 - - - - - 0-5

    CEM V zement c) CEM V/B 20-38 31-50 - - - - - 0-5

  • Concreto to imprevisvel como o tempo

  • PCEs multifuncionais: MC-PowerFlow

    Resistncia

    inicialReduo de

    gua

    Compatibilidade

    com incorporadores

    de ar

    Manuteno de consistncia

  • MC-PowerFlow - Indstria Pr-fabricada

  • MC-PowerFlow - Indstria Pr-fabricada

    1102

    1195

    1110

    1190

    Alta resistncia inicial

    3100

    Manuteno de consistncia

    Red

    uo

    de

    gu

    a

    11801185

    1160

    1108

  • MC-PowerFlow - Concreto usinado

  • MC-PowerFlow - Concreto usinado

    2150

    Manuteno de consistncia

    Red

    uo

    de

    gu

    a Ao prolongada

    21402141

    5100

  • MC-PowerFlow 2xxx MC-PowerFlow 1xxx

    Resistncia inicial

    Produtos do MC-PowerFlow podem ser

    misturados em qualquer proporo

    Manuteno do slump

    MC-PowerFlow

    Ajuste para o timo desempenho do concreto

  • Controle almejado das propriedades do

    concreto:

    - com os requisitos das peas de construo

    - com a temperatura de concreto (vero / inverno)

    - numa ampla variedade de ligantes

    - nas oscilaes nas matrias primas do concreto

    Linha de produto MC-PowerFlow

  • Sagunto/Valencia

    Fonte: www.sener.es

  • Sagunto/Valencia

  • Sagunto/Valencia

  • Sagunto/Valencia

  • Sagunto/Valencia

  • Sagunto/Valencia

    Fonte: www.sener.es

  • MC-TechniFlow - Concreto usinado

  • MC-TechniFlow - Concreto usinado

  • MC-TechniFlow - Concreto usinado

    Nova linha mid-range de aditivo para concreto

    Robustez do Multifunional e propriedades

    especiais do PCE

    Alta disperso e manuteno prolongada do

    abatimento

    Reduo significativa de gua

    Desenvolvido para as necessidades das

    concreteiras

    timo custo-benefcio especialmente para

    concretos com a resistncia compresso fck

    30 MPa

    Dosado em usina

  • Nova linha mid range para CAA

    Efeito estabilizador, ou seja, funcionalidade como um

    MC-PowerFlow mais modificador de viscosidade

    timo desempenho em traos de concreto com pouco

    material fino (baixo consumo de cimento)

    Amplo tempo de trabalhabilidade

    MC-TechniFlow - Concreto usinado

  • Concreto com aditivo PCE comum

    Aditivo mid-range

  • Concreto com aditivo mid-range

    Aditivo mid-range

  • MC-TechniFlow - Concreto usinado

    Manuteno de consistncia

    Red

    uo

    de

    gu

    a

    510

    500

    520

    540

    550 560 570

  • 55 anos de aditivos na MC Bauchemie

    Estruturas qumicas

    Mecanismo de ao

    MC-PowerFlow e MC-TechniFlow

    Modificadores de viscosidade

    Modificadores de tempo de pega

  • Combater exsudao

    Combater segregao

    Melhorar bombeamento

    Concretagem submersa

    Combater perda de gua do concreto fresco

    (fundaes /

    estaca hlice

    contnua)

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • Concreto sem estabilizador

    Concreto com Centrament Stabi

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • Estaca hlice contnua

    Fonte: www.geofund.com.br

    Perda de gua no solo

    arenoso!!

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • Estaca hlice contnua

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • Estaca hlice contnua

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • 100nm

    Aditivo Modificador de Viscosidade

  • Concreto auto-adensvel

    600

    650

    700

    750

    800

    850

    900

    150 155 160 165 170 175 180

    Mehlkorn-Typ

    Kombinations-Typ

    FM = 1.6 % M-% v. Z

    FM = 2.4 % M-% v. Z

    ST = 2.0 % M-% v. Z

    Entmischen

    Setzfliema in mm

    Wassergehalt der Betonmischung in l/m

    Grenzwert gem. SVB-Richtlinie /11/

  • 55 anos de aditivos na MC Bauchemie

    Estruturas qumicas

    Mecanismo de ao

    MC-PowerFlow e MC-TechniFlow

    Modificadores de viscosidade

    Modificadores de tempo de pega

  • Afetam o tempo de pega e desenvolvimento do

    endurecimento do concreto

    Interferem na facilidade de dissoluo na gua do

    cimento

    Aceleradores facilitam a dissoluo do cimento

    Retardadores dificultam a dissoluo do cimento

    Influncia da composio qumica e finura do

    cimento na atuao do modificador de tempo de

    pega

    O mesmo composto pode acelerar ou retardar,

    conforme a concentrao

    Aditivos Modificadores de Tempo

    de Pega

  • Flexibilidade no uso do concreto

    Aumento do tempo de trabalhabilidade e

    acabamento do concreto

    Afetam a resistncia inicial

    No prejudicam a resistncia final

    Adequados para concretagens em clima quente

    Melhor distribuio do calor de hidratao

    Menos retrao

    Aditivos Retardadores e Inibidores

  • Aditivos Inibidores e Retardadores

    Sem

    retardador

    Com

    retardador

    Lanamento de

    concreto /

    Manuteno

    Trans-

    porte

    Ce

    ntra

    l

    do

    sad

    ora

    Ob

    ra

    Endurecimento

    Pega

  • Aditivos Inibidores e Retardadores

  • Aplicaes:

    Grandes elementos sem junta de conexo

    Menos juntas frias

    Elementos de grandes massas (controle do calor de hidratao)

    Permitir maior tempo para compactao do concreto

    Transporte do concreto longas distncias

    Longo tempo de espera para descarga

    Regies de clima quente

    Argamassa Estabilizada

    Reaproveitamento do concreto

    Inibidores de hidratao podem manter o concreto

    fresco dentro dos caminhes por horas ou dias

    Aditivos Inibidores e Retardadores

  • Controle do calor de hidratao

    Aditivos Inibidores e Retardadores

  • Possibilidade de moldagem em temperaturas mais

    baixas do concreto

    Reduo do tempo de trabalhabilidade e

    acabamento do concreto

    Aumento da resistncia inicial (desforma rpida)

    Concretagens em clima frio

    Reduo do tempo de aplicao de procedimento de

    cura

    Reduo da exsudao

    Concentrao do calor de hidratao

    Mais retrao

    Aditivos Aceleradores

  • Aceleradores de Pega:

    Concreto Projetado

    Aceleradores de Resistncia:

    Concretos para pr-moldados

    Concretos com desforma

    rpida

    Concretagens em

    clima frio

    Aditivos Aceleradores

  • Influncia da temperatura

  • MC Construir cuidar

    Obrigado

    pela ateno

  • MC Construir cuidar

    Quem no curioso, no

    aprende nada.

    Johann Wolfgang von Goethe, 1749-1832

    [email protected]

    (011) 9.8263.1562

    mailto:[email protected]