Download - Aditivos para Concreto

Transcript

Aditivos para Concreto

Argamassa e Concreto

! Introdução; ! Uso de aditivos: emprego correto; ! Aditivos:

n  Definição, funções e classificação;

! Aditivos que melhoram a trabalhabilidade; ! Aditivos que modificam a pega do concreto; ! Aditivos incorporadores de ar; ! Outros tipo de aditivos.

Aditivos para Concreto

! Concreto - essencial; ! Seleção correta dos componentes:

n  Ótimo estudo de dosagem; n  Propriedades modificadas:

w Necessidades exigidas; w Trabalhabilidade, tempo de pega, densidade,

resistências, acabamento e durabilidade;

! Evolução: n  Concretos com melhores características; n  Aditivos;

Aditivos para Concreto Introdução

Aditivos para Concreto

! Império Romano; n  Sangue e clara de ovo (concretos a base

de cal e pozolanas);

! Muralhas da China: n  Clara de ovo;

! Industria química: n  Produtos:

n Características e propriedades do concreto; n  Curto período;

Introdução

Aditivos para Concreto

! Importância; n  Normativa internacional:

w Componente do concreto.

! Concretos especiais

Introdução

! Modificar ou melhorar: n  A reologia do concreto (estado fresco):

w Trabalhabilidade, diminuir a segregação, etc;

n  A pega e o endurecimento do cimento; n  O conteúdo de ar ou de outros gases no

concreto; n  A resistência as ações físicas, mecânicas,

químicas: w Durabilidade;

n  A resistência mecânica do concreto: w Diferentes idades;

Uso de aditivos: emprego correto Aditivos para Concreto

! Obter uma regularização na fabricação de concreto ou argamassa: n  qualidade;

! Ampliar o campo de aplicação do concreto; ! Diminuir o custo:

n  Conjunto de operações de produção e adensamento em obra: w ↑rendimento; w Facilitar o adensamento; w Retirada de formas em períodos curtos; w Otimizar qualidade/preço;

Uso de aditivos: emprego correto Aditivos para Concreto

! Os efeitos dos aditivos dependem: n  Por parte do cimento:

w Tipo, quantidade, composição, adições, finura, conteúdo de compostos alcalinos e gesso;

n  Por parte dos agregados: w Tipo e características (Ømax, granulometria, forma,

conteúdo de finos, porosidade);

n  Por parte do aditivo: w Tipo e quantidade (dosagem);

n  Outros fatores: w Cinética da hidratação do cimento (temp, mistura);

Uso de aditivos: emprego correto Aditivos para Concreto

! Utilização: n  Testes prévios;

w Mesmos materiais e condições de uso;

! Dosagem: n  Junto condições de emprego, cimento e

agregado - Ação;

! Suplementar melhorar a qualidade: n  NÃO podem ser a solução para transformar:

w  MÁ Formulação → Formulação correta;

Uso de aditivos: emprego correto Aditivos para Concreto

Efeito benéfico dos aditivos sobre o concreto

Propriedades do Concreto

Aditivos - Adições Tipos

Aditivos Categorias

- Redutores de água: Fludificantes, superfludificantes; Químico

- Incorporadores de ar Químico - Plastificantes:

• pós-minerais inertes • pós-minerais ativos (pozolanas , CaO );

Mineral Trabalhabilidade

- Polímeros (látex) Químico - Aceleradores Químico Tempo de Pega - Retardadores Químico - Redutores de água; Químico - Plastificantes:

• pós-minerais ativos (pozolanas) ; Mineral

- Modificadores de pega Químico - Geradores de ar Químico

Resistência mecânica

- Polímeros Químico

Efeito benéfico dos aditivos sobre o concreto

Propriedades do Concreto

Aditivos - Adições Tipos

Aditivos Categorias

- Redutores de água: Fludificantes, superfludificantes; Químico

- Incorporadores de ar Químico - Protetores contra as geadas Químico - Polímeros (látex) Químico - Aceleradores de pega e endurecimento Químico - Anti-congelantes Químico - Impermeabilizantes Químico + outros - Inibidores de corrosão da armadura Químico - Inibidores de reação álcali -agregados Químico + outros

Durabilidade

- Plastificantes: • pós-minerais ativ os (pozolanas) Mineral

- Geradores de expansão Químico + outros - Formadores de gás - espuma, etc.. Químico + outros - Aditivos para Injeções Químico - Aditivos para bombear Químico - Aditivos para concreto e argama ssa projetada Químico + outros - Corantes Químico - Polímeros Químico

Argamassas ou pastas especiais

- Hidrofugantes Químico

Aditivos: definição, funções e classificação

! Definição: n  Substâncias - processo de mistura - altera as

propriedades (concretos, argamassas e pastas);

! Adição em pequenas quantidades: n  5% massa do cimento;

! Líquidos - sólidos dispersos - parte ativa: n  Manter a homogeneidade:

w Laboratório - agitação energética do frasco; w Central: agitador, continuo ou por ciclos,

reservatório.

Aditivos: definição, funções e classificação

! Atuar em várias propriedades: n  Função principal:

w Determinada modificação nas características;

n  Função Secundária: w Modificar paralelamente alguma(s) característica(s);

n  Efeito Secundário: w Outras modificações inevitáveis (retardo de pega,

incorporação de ar)

Aditivos: definição, funções e classificação

! Tipo de Classificação (NBR 11768:1992):

n  Aditivo Plastificante (Tipo P): w ↑índice de consistência do concreto (=a/c) w ↓ 6% (mínimo) = consistência;

n  Aditivo Superplastificante (Tipo SP): w ↑índice de consistência do concreto (=a/c) w ↓ 12% (mínimo) = consistência;

Aditivos: definição, funções e classificação

! Tipo de Classificação (NBR 11768:1992):

n  Aditivo Retardador (Tipo R): w ↑ os tempos de inicio e final de pega;

n  Aditivo Acelerador (Tipo A): w ↓ tempos de inicio e final de pega; w Acelera o desenvolvimento resistências iniciais;

n  Aditivo Incorporador de ar (Tipo IAR): w Incorpora pequenas bolhas de ar;

Aditivos: definição, funções e classificação

! Tipo de Classificação (NBR 11768:1992):

n  Aditivo Plastificante Retardador (Tipo PR): w Plastificante e retardador;

n  Aditivo Plastificante Acelerador (Tipo PA): w Plastificante e acelerador;

! Tipo de Classificação (NBR 11768:1992):

n  Aditivo Superplastificante Retardador (Tipo SPR): w Superplastificante e retardador;

n  Aditivo Superplastificante Acelerador (Tipo SPA): w Superplastificante e acelerador;

Aditivos: definição, funções e classificação

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Substâncias químicas (principais):

w Lignosulfonatos, naftalenos, melaminas, poliacrilatos e éteres policarboxilicos (policarboxilatos);

w Melhoram a deformabilidade do concreto fresco: n  Compactação, eliminando a formação de flóculos

(Forcas de Van der Waal);

w Mudança da carga elétrica ocorrida na superfície das partículas de cimento (repelir eletrostaticamente);

w ↓Coeficiente de atrito dinâmico – liquida e materiais sólidos (suspensão);

w Tixotropica do gel de cimento - plasticidade;

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Substâncias tensoativas:

w ↓tensão superficial da água: moléculas de água tenham menor coesão;

w ↑ sua superfície de contato (maior molhabilidade) e poder de penetração;

w ↑dispersão dos finos e acelerando a formação do gel de cimento;

n  ↓esforço de cisalhamento - movimentar e deslizar as partículas - lançar e adensar a mistura;

w Efeito dispersante: n  Disponibilizar mais água - envolvimento dos grãos; n  Expõe maior superfície do cimento em contato com a

água (maior hidratação);

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Coesão - pasta de finos e agregados ↑:

w Evitando a segregação;

n  Tensoativos orgânicos: w Pequenas bolhas de ar estáveis (0,01 a 0,25mm): w Plastificação; w ↓Resistência ↑porosidade;

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Uso de Plastificantes e polifuncionais:

w Duas situações: n  Aumentar a trabalhabilidade (↑ fluidez);

n  Aumentar a resistência (sem ↑C): n  ↓água = trabalhabilidade;

n  Facilitam o bombeamento e adensamento; n  Melhoram o aspecto (concreto aparente); n  Aumento ligeiramente a resistência

(microestrutura)

n  ↓a/c - sem perda de abatimento; n  ↑Resistência e Durabilidade; n  ↓exsudação e retração;

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Uso de Plastificantes e polifuncionais:

w Consumos de cimento razoáveis: n  C > 300 kg/m3; n  Evitam o custo; n  ↑ C – Alto calor de hidratação e alta retração;

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes:

Plastificar (=água) n  Melhor adensamento; n  Evita bicheiras e segregações (peças

altamente armadas);

Redutor (↓C água 15%) n  Vantagens (↓a/c); n  Resistência > 20%; n  Desforma rápida (aceleradores de endurecimento); n  Coeso, denso e pouco permeável (sem fissuras).

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes:

n  Efeito de plastificação > ↑ teor empregado; n  Efeito de retardo do tempo inicial de pega:

n  Impurezas (açucares) na matéria prima; n  Proibida a redosagem para retomada da fluidez inicial;

Plastificantes SuperPlastificantes

Polifuncionais

Tipos de Aditivos

! Plastificante e superplastificantes: n  Uso dos Superplastificantes:

w Superplastificantes: n  Primeira, Segunda e Terceira geração;

Naftaleno Sulfonatos (0,5 a 1,5%mc)

Ø Teores altos – retardar; Ø Efeito dura 35 min (55min)

Melamina Sulfonatos Des. um pouco maior

(custo o dobro)

Policarboxilato (efeito ↑) (0,5 a 0,8%mc)

Ø Alta Resistência e auto-adensaveis;

Ø ↓perda de abatimento (repulsão estérica);

Ø Custo 4x – 1o geração;

Tipos de Aditivos

! Incorporadores de ar: n  Uso:

n  Concreto massa; n ↓C (80 kg/m3) – trincas (resfriamento);

n  Obras marítima e de saneamento; n  Fábricas de blocos e peças de pavimentação;

Tipos de Aditivos

! Aceleradores: n ↓tempo de início e final de pega; n  Base química:

n  Cloreto de cálcio (+ eficaz);

n  Carbonatos ou aluminatos de sódio e potássio; n  Sulfato de alumínio hidratado;

n  Atuam na hidratação do C3A; n  Aceleram as reações - C3S;

n  Teores >2% corrosão da armadura;

Tipos de Aditivos

! Aceleradores: n  Uso:

n  Baixas temperaturas; n  Fundações; n  Pavimentações; n  Pré-moldados; n  Canalizações; n  Chumbamentos; n  Reparos urgentes;

Tipos de Aditivos

! Aceleradores: n  Uso:

w Concreto projetado: n  Substancias a base de silicatos, carbonatos e aluminato

de sódio e potássio; n  Pega instantânea; n  Não podem ser utilizados em betoneiras.

w Concreto protentido: n  Não a base de cloretos; n  Corrosão intercristalina cabos submetidos à tensão; n  Mesmo cuidado com concreto armado.

Tipos de Aditivos

! Retardadores: n  Carboidratos (monossacarídeos,

polissacarídeos, ácidos hidro-carboxílico); n  Sais de chumbo, boratos, fosfatos, etc;

w Retardam a osmose da água nos grãos do cimento:

n  Defloculação e adsorção;

w Dificultam e bloqueiam temporariamente: n  Dissolução da cal dos silicatos e aluminatos; n  Precipitando em forma de hidróxidos menos solúveis do

que o hidróxido de cálcio;

Tipos de Aditivos

! Retardadores: n  Retardamento:

w Envolvimento dos grãos por adsorção: w Prolonga no tempo as reações de pega

exotérmicas; w Facilita a dissipação do calor:

n  gradiente de retração; n  Microfissuração superficial;

Tipos de Aditivos

! Retardadores: n  Uso:

w ↑ tempo de transporte; w Efeitos acelerantes das temperaturas elevadas; w Após a pega – não interfere endurecimento;

w Impedem juntas frias – concretagem interrompida n  Peças de difícil acesso e vibração; n  Grande volume de concreto – retração diferencial;

w Superdosagem: n  Retardação de alguns dias; n  Perda excessiva de água por evaporação;

n  Fissuras, esfarelamento superficial e queda de resistência – CURA ÚMIDA OU QUÍMICA;

Tipos de Aditivos

! Retardadores: n  Uso:

w Cimentos pozolanicos e alto-forno (↓C3A); n  Menor teor de aditivos = retardação;

w Atualmente: n  Interrompem a hidratação do cimento por horas ou dias

(teor) – estabilizadores de hidratação; n  Sobras de concreto dos caminhões – descarte no meio

ambiente; n  Simples mistura com o concreto novo – reativa ou

outros aditivos;

Tipos de Aditivos

PROVA