Água e aditivos quÍmicos - … · aditivos aceleradores de pega...
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Associação Educativa EvangélicaUniEvangélica
Curso de Engenharia CivilProfessora Moema Castro, MSc.
M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L I
A n á p o l i s , 2 0 1 7 / 1 .
ÁGUA E ADITIVOS QUÍMICOSÁGUA E ADITIVOS QUÍMICOS
Bibliografia recomendada
� CapituloS 4 E 8�NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto;
tradução: Ruy Alberto Cremmonini. – 2. ed. –Porto Alegre: Bookman, 2013.Porto Alegre: Bookman, 2013.
ÁGUA
ADITIVOS
ACELERADORES
RETARDORES
PLASTIFICANTES
SUPERPLASTIFICANTES
ADIÇÕES E FÍLERS
POLÍMEROS
Sumário
POLÍMEROS
IMPERMEABILIZANTES
ÁGUA
� Qualidade da água
� A qualidade da água é importante
porque suas impurezas podem
interferir:
� na pega do cimento;
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Água empregada nopreparo do concreto,em que parte dela iráreagir quimicamentecom o cimento (40% damassa aglomerante) e aexcedente irá conferirfluidez ao concreto.
� afetar negativamente a resistência do
concreto;
� causar manchamentos de sua superfície;
� levar à corrosão das armaduras.
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POTABILIDADE DA ÁGUA
� Esse critério não é absoluto, uma vez que aágua potável pode ser inadequada comoágua de amassamento quando contiveruma alta concentração de sódio epotássio, e existe o risco de ocorrência dereação álcali-agregado.
� Em geral, a utilização de água potável é segura,porém a água não potável também pode sersatisfatória para a produção do concreto.
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satisfatória para a produção do concreto.
� Como regra, qualquer água com pH (graude acidez) entre 6,0 e 8,0, sem saborsalino ou salobro é adequada ao uso.
� A coloração escura ou odor não necessariamenteimplicam em dizer que existem substânciadeletérias.
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POTABILIDADE DA ÁGUA
� A NBR 12655 estabelece teoresmáximos de cloretos totais noconcreto (prevenção da corrosão dasarmaduras):
� concreto protendido, 0,05%;
� concreto armado exposto a cloretos nascondições de serviço da estrutura, 0,15%;
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condições de serviço da estrutura, 0,15%;
� concreto armado em condições deexposição não-severas (seco ou protegidoda umidade nas condições de serviço daestrutura), 0,40%;
� outros tipos de construção com concretoarmado, 0,30%.
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POTABILIDADE DA ÁGUA
� Antigos limites impostos pelaNBR6118:1980 da ABNT ainda sãorazoáveis (a limitação para cloretos foisubstituída pelas acima descritas):
� para matéria orgânica, 3 mg/l (prevenção deretardo na pega e hidratação);
� resíduo sólido, 5 g/l (impurezas em geral);
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� sulfatos, 0,3 g/l (reações expansivas);
� açúcar, 5 mg/l (prevenção de retardo na pegae hidratação).
� Esses limites devem incluir assubstâncias trazidas pelos demaisconstituintes, referidos à quantidade deágua presente no concreto.
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POTABILIDADE DA ÁGUA
� Parâmetros da água a ser empregadana produção de concreto:
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pH 6,0 -8,0
Sólidos totais ≤ 5000 mg/l
Sulfatos ≤ 2000 mg/l
Cloretos para concretosimples ≤ 2000 mg/l
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simples ≤ 2000 mg/l
Cloretos para concretoarmado ≤ 700 mg/l
Cloretos para concretoprotendido ≤ 500 mg/l
Açúcar ≤ 5 mg/l
Matéria orgânica 3 mg/l
Ação QuímicaAção Química Ação MecânicaAção Mecânica
� Carbonatação – dissoluçãoe precipitação do carbonatode cálcio;
� Ação de sais de amônia
� Cavitação – pressão negativaprovocada pela água nasuperfície do concreto. Essapressão é resultante do vácuo
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Água – Mecanismos de deterioração
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� Ação de sais de amôniasobre a cal hidratada;
� Ação de sais de magnésiasobra a cal hidratada;
� Ação de sulfatos sobre oaluminato tricálico;
� Corrosão de armadura diantede soluções salinas, que,em presença de oxigênio,aceleram o processo.
pressão é resultante do vácuocriado na turbulência do fluxode água.
� Erosão – provém do atrito departículas sólidas carreadapela água, que vai desgastandoa superfície do concreto.
ASTM (AMERICAN SOC IETY FOR TEST ING AND MATERIALS )
Aditivos
Em inglês apenas “admixture” química ou mineral,respectivamente.
Qualquer material – que não seja água, agregados, cimentoshidráulicos ou fibras - usado como ingrediente deconcreto e argamassa e adicionado à massaimediatamente antes ou durante a mistura.
Aditivos X Adições 12
ADITIVOS ACELERADORES
DE PEGA
� São aditivos queaceleram oendurecimento doconcreto, ou;
� São aditivos queaceleram o
ADITIVOS ACELERADORES DE PEGA
aceleram odesenvolvimentoda resistênciainicial doconcreto.
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ADITIVOS ACELERADORES
DE PEGA
� Cloreto de cálcio (CaCl2) – mais comum
� Acelera o desenvolvimento da resistência inicial do
concreto.
� O CaCl2 age como um catalisador dahidratação do C3S e C2S ou,alternativamente, a redução da alcalinidadeda solução promove a hidratação dossilicatos.
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Exemplo de aplicação:
Baixas temperaturas;
Fundações;
Pré-moldados;
Pavimentações;
Canalizações, etc.
silicatos.� Quanto maior a velocidade normal de endurecimento
do cimento, maior é o efeito do acelerador.
� O CaCl2 geralmente acelera a pega, e umasuperdosagem pode causar pega imediata.
� O CaCl2 reduz a resistência do cimento ao ataque porsulfatos e aumenta o risco da reação álcali-agregado.
� Um teor de cloreto de cálcio de 1 a 2% é, em geral,suficiente.
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ADITIVOS RETARDADORES
DE PEGA
� São aditivos queretardam a pegado concreto.
ADITIVOS RETARDADORES DE PEGA
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ADITIVOS RETARDADORES
DE PEGA
� São úteis em concretagens em climas quentes,onde o tempo normal de pega é diminuídopela alta temperatura, e na prevenção daformação de juntas frias em camadassucessivas.
� A ação do retardo é obtida pela adição deaçúcar, derivados de carboidratos, saissolúveis de zinco, boratos solúveis e outros.
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Exemplo de aplicação:
Tempo de transporte;
Concretagem em climasquentes;
Prevenção da formaçãode juntas frias.
� Cerca de 0,05% de açúcar em relação à massa decimento irá atrasar o tempo de pega por cercade 4 horas.
� O uso de aditivos retardadores diminui aresistência inicial, mas posteriormente a taxade desenvolvimento da resistência é maior, demodo que a resistência final não é muitodiferente.
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ADITIVOS REDUTORES DE
ÁUGA
� Para obter umaresistência maiselevada pelaredução da relaçãoa/c para a mesmatrabalhabilidade deuma mistura semaditivo;
ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA(PLASTIFICANTES)
aditivo;� Para obter a mesma
trabalhabilidadepela redução decimento, bem comopara reduzir o calorde hidratação emconcreto massa;
� Para aumentar atrabalhabilidade demodo a facilitar olançamento emlocais inacessíveis.
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ADITIVOS REDUTORES DE
ÁGUA
� Redução da quantidade de água deamassamento entre 5 e 15%.
� À base de ácido hidroxicarboxílico podemaumentar a exudação.
� À base de ácido lignosulfônico melhoram acoesão por promoverem a incorporação de ar.
� A capacidade dispersante resulta em
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Exemplo de aplicação:
Tempo de transporte;
Concretagem em climasquentes;
Prevenção da formaçãode juntas frias.
� A capacidade dispersante resulta emuma maior área superficial de cimentoexposta à hidratação, ocasionando umaumento da resistência na idades iniciais.
� Os teores representam somente a fração de1% da massa de cimento.
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ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO
� Utilizados paraproduzir concretofluido paralançamento emlocais inacessíveis;
ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO
(SUPERPLASTIFICANTES)
locais inacessíveis;
� Para produção deconcreto de altaresistência, detrabalhabilidadenormal, mas comrelação A/C muitobaixa.
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ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE ALTO DESEMPENHO
� São à base de condesados de formaldeído-sulfonato de melamina ou de naftaleno.
� O superplastificante faz com o cimento sedisperse pela ação do ácido sulfônicoadsorvido à superfície das partículas decimento, tornando-as carregadasnegativamente e, portanto, mutuamenterepelentes.
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O uso de aditivosuperplastificante poderesultar em redução deágua na faixa de 25 a35%.
Resistências altas, com100MPa aos 28 dias, sãoobtidas com relação a/cde 0,28.
� A melhora na trabalhabilidade é de curtaduração (30 e 90 minutos).
� Portanto, deve ser adicionado à misturaimediatamente antes do lançamento.
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ADIÇÕES E FÍLERS
ADIÇÕES E FÍLERS
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ADIÇÕES E FÍLERS
� O uso de pozolanas e escória de alto-forno podem ser considerados como adiçõescom propriedades cimentícias, já que reagemprincipalmente como o hidróxido de cálcioliberado pela hidratação dos silicatos docimento.
� Os fílers podem ser materiais de origemnatural ou materiais inorgânicos processados,com propriedades uniformes, em especial a
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com propriedades uniformes, em especial afinura.
� Materiais inertes obviamente não contribuempara a resistência do concreto e são, geralmente,utilizados como auxiliares à trabalhabilidadepara grautes e argamassas de alvenaria.
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EMULSÕES POLIMÉRICAS
� As emulsõespoliméricas (látex)melhoram aaderência doconcreto frescocom o concertoendurecido, e
EMULSÕES POLIMÉRICAS
endurecido, esão especialmenteúteis para obras dereparos.
� Embora caros,melhoram aresistência àtração e à flexão,bem como adurabilidade epropriedades deaderência.
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ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES
� O objetivo é evitara penetração deágua (sucçãocapilar) nos porosda pasta decimentohidratada.
ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES
� Seu efeito é tornaro concretohidrófobo, ou seja,a água é repelidadevido aoaumento doângulo de contatoentre as paredesdos capilares e ela.
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Classificação - Aditivos
TIPOS DESCRIÇÃO/CARACTERÍSTICAS
Redutores de água / plastificantes
Sem afetar a consistência, permitem uma redução no conteúdode água, ou sem afetar o conteúdo de água aumentam oabatimento/fluidez ou produzem ambos os efeitossimultaneamente.
Redutores de água de alto desempenho / superplastificantes
Sem afetar a consistência, permitem alta redução no conteúdode água, ou sem afetar o conteúdo de água aumentamconsideravelmente o abatimento/fluidez ou produzem ambosos efeitos simultaneamente.
Aditivos incorporadoresde ar
Permitem a incorporação controlada de microbolhas de ar,uniformemente distribuídas, que é incorporada durante amistura e que permanece na matriz após o endurecimento. Aincorporação de ar resulta em um concreto com maiorresistência a ciclos de gelo/degelo, reduzindo a pressão internano concreto congelado.
Classificação - Aditivos
TIPOS DESCRIÇÃO/CARACTERÍSTICAS
Aditivos retardadores Estendem o tempo do começo da pega do concreto.
Aditivos aceleradores Reduzem o tempo do começo da pega do concreto.
Aditivos retentores de água
Reduzem a perda de água do concreto através do controle daexudação.água exudação.
Aditivos impermeabilizantes
Reduz a absorção capilar do concreto endurecido.
Aditivos retardo /retentores de água /
plastificantes
Produzem efeitos combinados de redução de água /plastificantes (função primária) e de retardo (funçãosecundária).
Redutores de água de alto desempenho /
superplastificantes e retardadores (aceleração)
Produzem efeitos combinados de alta redução deágua/superplastificantes (função primária) e de retardo(função secundária) ou aceleração (função secundária).
Classificação - Adições