Acar influencia a pega do cimento
Artigo mostra que contaminao dos agregados por determinados
tipos de acares pode retardar bruscamente o incio de pega do
cimento
Reportagem: Paula Ikematsu e Luis Antonio LagunaFotos: Grficos
dos autoresTamanho da fonte:
O processo de hidratao do cimento essencial para que haja ganho
de resistncia da pasta ou do concreto. A contaminao dos agregados
ou da gua de mistura pode retardar o tempo de pega do cimento, alm
de comprometer o ganho de resistncia do concreto. Um contaminante
comumente encontrado nos agregados, principalmente na areia, o
acar.
Este estudo foi baseado em incidncias de casos encontrados no
mercado nas quais a contaminao da areia pelo acar causou patologias
no concreto, como baixa resistncia (de contrapisos, estruturas,
pilares e vigas, peas pr-fabricadas) e demora no incio de pega
(endurecimento do concreto).
A metodologia de estudo para determinar a influncia do acar no
tempo de pega do cimento e suas consequncias no ganho de resistncia
da pasta e do concreto foi adicionar o acar em forma de sacarose
concentrada na gua de mistura em pequenas propores. O objetivo
deste trabalho mostrar que a contaminao dos agregados por
determinados tipos de acares pode retardar bruscamente o incio de
pega do cimento quando comparado a uma amostra de referncia sem
adio. Os resultados indicam que o acar altera o tempo de pega do
cimento.
IntroduoFbricas de artefatos de concreto (peas pr-fabricadas) e
consumidores finais que utilizam cimento para executar suas obras
(contrapiso, concretagem de estruturas, revestimentos,
etc.)necessitam que o seu processo de hidratao acontea por
completo.A velocidade de hidratao de qualquer tipo de cimento
influenciada pela temperatura do ambiente externo, finura do
cimento e aditivos incorporados no trao.
O retardamento de pega do concreto e as consequentes quedas das
resistncias nas idades iniciais podem acontecer, muitas vezes,
devido contaminao de algum dos componentes do concreto,
impossibilitando a desfrma de peas estruturais. A falta de cuidados
preventivos pode causar patologias irreversveis devido m hidratao
das peas pela ineficincia do processo de cura, mesmo com o concreto
ainda no estado fresco.
Em algumas regies do Brasil, existem indcios da utilizao do acar
como retardador de pega do cimento, para que o pedreiro ganhe tempo
durante a execuo e utilizao da massa, principalmente em lajes. Isso
acontece devido ao mito de que durante a secagem haveria a expulso
das bolhas de ar, tornando o concreto menos poroso.Hoje, sabe-se
que muitos tipos de acar (sacarose e glicose, por exemplo) e
contaminantes da gua de amassamento podem retardar o tempo de pega,
pois possuem na sua composio qumica os lignosulfonatos.
Os acares dissolvidos no concreto podem causar corroso, deixar o
concreto poroso ou retardar por tempo indeterminado o incio de pega
do cimento. Algumas teses para esse retardamento excessivo defendem
que esse fenmeno ocorre devido a mecanismos de absoro e precipitao
durante o processo de mistura e ganho de resistncia, prejudicando
as fases de hidratao do cimento. Segundo Juanger e Jennings (2002),
alguns resultados de ensaios indicam que o acar no altera somente o
processo de pega do cimento, mas age tambm na matriz de cimento,
prejudicando a formao dos silicatos de clcio hidratado (C-S-H).
1. O processo de hidratao do cimento PortlandO cimento Portland
, em geral, um produto que possui como componentes bsicos o
calcrio, a argila e o minrio de ferro, os quais, aps serem
calcinados e modos, formam um p (pulverulento) com alta capacidade
de aglomerao. Ao ser misturado com a gua, ocorre a hidratao desses
materiais, resultando no endurecimento da mistura. a intensidade do
calor liberado na hidratao durante as primeiras idades que
determina a velocidade do endurecimento do concreto e o crescimento
da resistncia.
As dissolues qumicas dos silicatos e aluminatos formam o C-S-H
(silicato de clcio hidratado). O incio de aglomerao caracterizado
pelo processo de hidratao do cimento, no qual h a formao de agulhas
de etringita, responsveis pelo incio de pega e pelo desenvolvimento
da resistncia inicial.
Chamamos de matriz a pasta de cimento que envolve os gros de
areia e o agregado grado, sendo a zona de transio a rea entre o
agregado e a pasta (cimento com gua) propriamente dita. A matriz
constituda dos compostos hidratados do cimento e a contaminao de um
desses compostos pode retardar o tempo de pega, prejudicando a
evoluo de resistncia da matriz (MORANVILLER-REGOURD, 1992).
1. Estrutura dos acaresA estrutura molecular dos acares (glicose
ou acar simples) baseada em unidades de molculas de carboidratos
que forma uma cadeia linear de quatro a sete tomos de carbono, com
um grupo de hidroxila em cada tomo de carbono terminal, sendo um
aldedo, ou o penltimo carbono, uma acetona.
Para que a sacarose (C12H22O11) se forme, necessrio que haja
ligaes entre a frutose e a glicose. Diferentemente dos demais
dissacardeos, a ligao glicosdica formada nas extremidades da
cadeia. Esse tipo de ligao, por no conter grupos
hidroxilaanomricos, classifica a sacarose como um tipo de acar.
1. Estudo da influncia da sacarose no tempo de pega do
cimentoEste artigo tcnico apresenta os resultados dos ensaios
referentes avaliao da influncia da sacarose (acar) nos tempos de
pega do cimento Portland. Os estudos foram desenvolvidos com dois
tipos de cimentos CPII E 32 Uso Geral e CPV ARI Estrutura,
fabricados pela InterCement.A sacarose (C12H22O11) foi adicionada
diretamente na gua de amassamento nos teores de 0,015%, 0,025%,
0,050% e 0,100% em relao massa de cimento.
Determinou-se, inicialmente, a gua da pasta de consistncia
normal dos cimentos CPII E 32 e CPV ARI. Os resultados dos ensaios
de tempo de pega (incio e fim) foram realizados nas amostras de
cimento sem adio (referncia) e com a adio da sacarose nos teores
0,015%, 0,025%, 0,0050% e 0,100%, em relao massa de cimento.
No Grfico 1 e no Grfico 2, observa-se que, quanto maior a adio
de sacarose na gua de amassamento, maior o retardo do incio de pega
do cimento. A adio de 0,050% de sacarose no CPII E 32 e de 0,100%
no CPV ARI apresentou tempos de incio de pega extremamente
retardado, coincidente com o tempo de fim de pega. Conclui-se que
houve um enrijecimento instantneo da pasta aps 21 horas e 45
minutos para o CPII E 32 e de 16 horas e 45 minutos para o CPV
ARI.A sacarose utilizada neste trabalho classificada como um tipo
de carboidrato com alta capacidade de retardar o incio de tempo de
pega do cimento. Segundo estudos de Thomas e Birchall (1983), a gua
de hidratao de um cimento que recebeu adio de sacarose na mistura
apresenta uma alta taxa de silcio (Si), alumnio (Al) e ferro (Fe),
o que no observado na gua de hidratao de cimentos sem adio de
sacarose.
Algumas propriedades dos acares dissolvidos no meio so a sua
estabilidade alcalina e a sua capacidade de ligao qumica com o
clcio. As molculas de sacarose se unem aos aluminatos (C3A) e
promovem a dissoluo de ons de clcio nas fases de hidratao dos
silicatos, tendo como resultado maior concentrao de ons em soluo.
Esse aumento reflete diretamente na relao clcio-slica (CaO:SiO2) da
soluo, pois, quando ocorre a precipitao dos produtos de hidratao, o
seu crescimento inibido pela adsoro do acar (THOMAS, BIRCHALL;
1983).Na Figura 3, observa-se que a areia contaminada pela sacarose
pode prejudicar todo o processo de hidratao do cimento. O acar
tende a agir nas fases de hidratao do cimento que contm clcio,
retardando o processo de hidratao, aumentando a solubilidade do
cimento, a adsoro do hidrxido de clcio e dos silicatos de clcio
hidratados, inibindo, assim, o crescimento dos cristais (JUANGER;
JENNINGS, 2002).
2. Aes preventivas para evitar o efeito da sacaroseFica claro,
pelos dados apresentados neste artigo, que os consumidores de
cimento devem tomar cuidados preventivos quando trabalharem com
concreto. O concreto uma mistura de cimento, areia, brita, aditivo
e gua, e a variao das caractersticas de qualquer um desses
componentes, assim como a falta de um acompanhamento tcnico, pode
prejudicar o desempenho de resistncia do concreto. Por isso,
existem algumas aes para atenuar esses impactos:
- Ficar atento ao fornecedor dos materiais utilizados no
concreto: a procedncia da areia muito importante. A contaminao de
acar muito comum no Brasil, onde h transporte de materiais para as
usinas canavieiras. Por isso, o tipo de carregamento e transporte
tambm deve ser observado.- Armazenar os agregados que sero
utilizados no concreto de forma correta: separados por baias e
protegidos para que no haja acesso de animais, pois pode ocorrer
uma contaminao de matria orgnica. Alm disso, na urina, encontramos
tambm a presena de acar.
3. Aes corretivas em caso de contaminao da sacaroseEm caso de
demora na pega da pea concretada (acima de 24 horas) e se for
comprovada a qualidade do cimento (caractersticas qumicas e fsicas
dentro da NBR):
- Enviar para um laboratrio especializado uma amostra da areia
para ensaio de determinao de impureza orgnica e de presena de
acar.- Se aps sete dias de cura constante, a pea concretada no
apresentar ganho de resistncia, realize o ensaio de extrao ou
esclerometria para determinar a resistncia do concreto.- Se as
estruturas concretadas apresentarem baixa resistncia e a contaminao
do agregado for comprovada, recomenda-se a procura com urgncia de
um especialista em patologias de estruturas de concreto para
realizar uma vistoria nas obras, avaliar os danos e indicar as
possveis recuperaes.
Cabe enfatizar a importncia de um responsvel tcnico na obra, que
avaliar as necessidades de material e mo de obra da concretagem
para evitar a m qualidade dos materiais utilizados ou erros de
procedimentos de mo de obra.
4. Consideraes finaisQuando se realiza qualquer tipo de
concretagem, importante estar atento qualidade e ao procedimento
dos materiais que sero utilizados. No caso da contaminao da areia
por sacarose, praticamente impossvel determinar quanto tempo o
concreto levar para iniciar o seu estgio de endurecimento.
O acar uma substncia que tem como propriedade o retardamento da
pega do concreto, provavelmente, agindo no cimento e retardando a
formao de C-S-H (Silicatos de Clcio Hidratados). Dependendo do tipo
de cimento utilizado, da quantidade de acar e do instante em que
ele entrou em contanto com a mistura, a pega do concreto pode ser
retardada em vrias horas, prejudicando tambm a evoluo da resistncia
compresso.
importante enfatizar que a presena de urina no agregado pode dar
resultado positivo no ensaio de deteco de acar. Desse modo,
conclui-se que a presena de acar no concreto altera a sua
microestrutura e prejudica o ganho de resistncia.
Portanto, quando o cimento est dentro das normas tcnicas
brasileiras, corretamente armazenado e est dentro do prazo de
validade, provavelmente, no ser responsvel pela no-evoluo de
resistncia de peas concretadas quando os agregados, especialmente a
areia, apresentarem contaminaes externas.
AutoresPaula Ikematsu coordenadora de Marketing Segmento Tcnico
e Produtos na InterCement Brasil e mestre em engenharia civil pela
Escola Politcnica da Universidade de So Pauloe-mail:
[email protected]
http://revistagloborural.globo.com/Revista/Common/0,,EMI247680-18080,00-ACUCAR+REFINADO+PODE+SER+USADO+PARA+TEMPERAR+PAREDE+DE+CONCRETO.html
