Materiais constituintes do Concreto
Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira
Aditivos para concreto
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Fonte: Rubens Curti, ABCPwww.basf-cc.com.brwww.sika.com.br
Cement Concrete & Aggregates Australia
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� 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].
Aditivos químicos para concreto
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Aditivos químicos para concreto
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� Redutores de água� plastificantes� superplastificantes� hiperplastificantes
� Incorporadores de ar
� Aditivos Não-normalizados� Inibidores de corrosão� Redutores de retração� Expansores� Impermeabilizantes� Redutores de ar incorporado� Modificadores de viscosidade� Redutores de expansão álcali-
Tipos de aditivos para concreto
� Modificadores de pega� aceleradores� retardadores
� Ação combinada/Polifuncional� plastificante retardador� plastificante acelerador
� Acelerador de resistência
� Redutores de expansão álcali-agregado
� Promotores de adesão� Fungicidas, inseticidas e
bactericidas� Agentes de cura
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Aditivos
Tipos Efeitos Vantagens Desvantagens
Plastificante� > índice de consistência� ↓ da água ( ≥ 5%)
� > trabalhabilidade ( = resistência)� < consumo de cimento ( = resistência e = trabalhabilidade) → < calor
� retarda o início de pega para dosagens elevadas do aditivo� risco de segregação
Superplastificante� >> índice de consistência� ↓ da água ( ≥ 12%)
� > resistência ( = trabalhabilidade)� < consumo de cimento → < calor� Melhor lançamento, adensamento e acabamento� < retração� > durabilidade
� risco de segregação� efeito do fluidificante se dá em tempo menor que o plastificante� pode elevar a perda de consistência.
Incorporador de ar� Incorpora pequenas bolhas de ar
� > durabilidade ao congelamento ( = consumo de cimento)� < teor de água� < permeabilidade
� controle cuidadoso do teorde ar incorporado (%) e do tempo de mistura
Acelerador de pega� pega mais rápida� > resistência inicial
� > resistência em baixas temperaturas � < tempo de desenforma
� risco de fissuração térmica� risco de corrosão de armaduras
Retardador de pega � > tempo de início de pega
� = trabalhabilidade ( ↑ temperatura)� retarda a elevação do calor de hidratação� > tempo de aplicação
� risco de exsudação� > retração plástica
Plastificante e retardador� Efeito combinado(plastificante + retardador)
� < perda de consistência em climas quentes e úmidos.
� > exsudação � > retração plástica� risco de segregação
Plastificante e acelerador� Efeito combinado(plastificante + acelerador)
� < quantidade de água� ganho mais rápido de resistência
� risco de corrosão de armaduras
Aditivos redutores de água
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Histórico
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Evolução
Aditivos redutores de água
(Plastificantes)
1º Geração
Aditivos redutores de água
de alta eficiência
(Superplastificantes)
2º Geração
(Hiperplastificantes)
3º Geração
Lignossulfonados
6 a 12%
Redução de água
Lignossulfonatos
Naftalênicos
12 a 30%
Redução de água
Melamínicos
12 a 30%
Redução de água
Condensados sulfonados de
naftaleno-formaldeído (Japão)
malamina-formaldeído (Alemanha)
Policarboxilatos
40%
Redução de água
Cadeias de
éter carboxílico
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� 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
Objetivos eMecanismos de ação
� 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 açãoSistema sem redutor de água
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Mecanismos de açãoRepulsão eletrostática
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Repulsão eletrostática (cargas = sinal):Repulsão � Dispersão (libera a água aprisionada entre grãos)
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Mecanismos de açãoRepulsão eletrostática + estérica
Repulsão estérica (não envolve cargas):� manutenção da trabalhabilidade� área específica para hidratação
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Mecanismos de ação
MS NS PC
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� Natureza Química� lingnosulfonato � subproduto da celulose� ácidos hidroxi-carboxílicos (glucônico, salicílico etc.)
� Cuidados� a super dosagem pode ocasionar o retardamento do endurecimento
do concreto (� resistência inicial)
Plastificantes (1ª geração)
do concreto (� resistência inicial)
� Redução de água usual � 7% a 10%
� ABNT NBR 11768:2011: redução > 5%
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Superplastificantes (2ª geração)
� Natureza Química� naftalenossufonatos� trimetil-melamina sulfonada
� Principal Vantagem� concretos bombeáveis� resistência de 1 dia pode ser aumentada de 180% a 220%� 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� 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%.� 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� 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
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Aditivos modificadores de pega
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Fonte: Rubens Curti, ABCPwww.basf-cc.com.br
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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� 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
� Natureza química� lignossulfonatos (cálcio + sódio + amônia) → plastificante� carbohidratos� fosfatos� fosfatos
� Forma de ação� C3S e C3A � inibe a dissolução da superfície
� Atenção!� dosagem � temperatura� compatibilidade
Aditivos modificadores de viscosidade e anti-washout
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Fonte: Rubens Curti, ABCPwww.basf-cc.com.br
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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� 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
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Modificadores de viscosidade e anti-washout
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Requisitos normativos
Prof. M.Sc. Ricardo Ferreira
Fonte: ABNT NBR 11768:2011
ABNT NBR 10908:2011
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NBR 11768:2011Requisitos gerais
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NBR 11768:2011Requisitos específicos: PR, PA e PN
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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-I R, SP-I A e SP-I N
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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-I R, SP-I A e SP-I N
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NBR 11768:2011Req. Esp.: SP-II R, SP-II A e SP-II N
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NBR 11768:2011Requisitos específicos: IA
Requisitos para aditivos incorporadores de ar (IA)Ensaio mantendo a consistência
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NBR 11768:2011Requisitos específicos: AP
Requisitos para aditivos aceleradores de pega (AP)Ensaio mantendo a consistência
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NBR 11768:2011Requisitos específicos: RP
Requisitos para aditivos retardadores de pega (RP)Ensaio mantendo a consistência
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NBR 11768:2011Requisitos específicos: AR
Requisitos para aditivos aceleradores de resistência (AR)Ensaio mantendo a consistência