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Associação Educativa Evangélica UniEvangélica Curso de Engenharia Civil Professora Moema Castro, MSc. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I Anápolis, 2017/1. ÁGUA E ADITIVOS QUÍMICOS ÁGUA 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. 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; 4 Água empregada no preparo do concreto, em que parte dela irá reagir quimicamente com o cimento (40% da massa aglomerante) e a excedente irá conferir fluidez ao concreto. afetar negativamente a resistência do concreto; causar manchamentos de sua superfície; levar à corrosão das armaduras. Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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;

4

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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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%.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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

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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

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

� 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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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ADITIVOS RETARDADORES

DE PEGA

� São aditivos queretardam a pegado concreto.

ADITIVOS RETARDADORES DE PEGA

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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ADIÇÕES E FÍLERS

ADIÇÕES E FÍLERS

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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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.

Notas de aula Profª. MSc. Moema Castro

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.

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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