Materiais de Construção ( TC-031) ADITIVOS PARA CONCRETO

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  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos

    Materiais de Construo

    ( TC-031)

    ADITIVOS PARA CONCRETO

    Prof. Jos de Almendra Freitas Jr.

    freitasjose@terra.com.br

    Ministrio da EducaoUniversidade Federal do ParanSetor de TecnologiaDepartamento de Construo Civil

    Verso 2013Verso 2013

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS PARA CONCRETOSo produtos empregados na produo de concretos e

    argamassas de cimento para modificar certas propriedades do

    material fresco ou endurecido.

    Aditivo 4o componente do concreto,(cimento / agregados / gua / aditivos)

    Todo concreto minimamente estudado usa aditivos. No 1o mundo 70 a 80% dos concretos usam algum tipo de aditivo.

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS PARA CONCRETO

    Aumentar a trabalhabilidade ou plasticidade do concreto;

    Reduzir o consumo de cimento (custo);

    Alterar acelerando ou retardando o tempo de pega;

    Reduzir a retrao;

    Aumentar a durabilidade:

    Inibindo a corroso das armaduras;

    Neutralizando as reaes lcali-agregado;

    Reduzindo o efeito do ataque por sulfatos;

    Diminuir a permeabilidade.

    Finalidades:

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    NBR-11768/92 classifica alguns dos tipos de aditivos:

    TIPO FinalidadeP plastificante ou redutor de gua (mnimo 6% de reduo);A acelerador do tempo de pega;R retardador do tempo de pega;

    PR plastificante e retardador do tempo de pega;

    PA plastificante e acelerador do tempo de pega;IAR incorporador de ar;SP superplastificante (mnimo 12% de reduo de gua);SPR superplastificante retardador;SPA superplastificante acelerador.

    ADITIVOS PARA CONCRETO

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS: INCORPORADORES DE AR - IAR

    (adaptao de Mehta e Monteiro, 2006)

    Reduzem a tenso superficial da gua e incorporam ou adicionam ar ao concreto, prendendo-o em bolhas de 0,1 a 0,8mm.

    Grau eficincia depende da presena de finos, quanto mais finos (tambm alto consumo de cimento), menos ar incorporado.Excesso de ar incorporado diminui a resistncia mecnica do

    concreto.

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS: INCORPORADORES DE AR - IAR

    (Narciso Gonalves da Silva, Giovana Collodetti, Douglas Z. C. M. Pichetti, Philippe Jean Paul Gleize, UTFPR)

    A incluso de ar preventiva e aumenta a resistncia do concreto deteriorao devido aos ciclos de gelo/degelo.

    Criam bolhas de ar muito estveis, fortes, pequenas e prximas umas das outras.

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS: INCORPORADORES DE AR - IARFinalidades:- Aumentar a plasticidade por diminuir o atrito entre os slidos.- Diminuem a permeabilidade e aumentam a durabilidade (menor a/c). - Reduzem tambm a segregao e exsudao.- Aumentar a resistncia do concreto ao fenmeno gelo-degelo. As

    bolhas deixam espao para a formao dos cristais de gelo.

    (Mehta e Monteiro, 2006)

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos

    Congelamento da gua dentro do concreto fenmeno gelo/degelo:Concreto permevel absorve a gua no estado lquido;Temperaturas negativas formam gelo nos poros aumento de volume da gua em 9%;Congelamento tambm gera presses osmticas;Tenses internas decompe o concreto.

    ADITIVOS TENSOATIVOS: INCORPORADORES DE AR - IAR

    (Prof. Jos Marques Filho)

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS:INCORPORADORES DE AR - IAR

    Minimizao dos efeitos fenmeno gelo/degelo:

    Recomendao de Incorporao de Ar - ACI 318

    3,54,576

    4550

    4,55,537,5

    4,5625

    5619

    5,5712,5

    67,59

    Exposio moderadaExposio severa

    Contedo de ar (%)Dimenso mxima nominaldo agregado (mm)

    ACI Committe 318

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS: INCORPORADORES DE AR - IAR

    Efeitos da incorporao de ar ao concreto:

    Aumenta a % de ar, reduz a resistncia compresso.

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Aumentam a trabalhabilidade. So molculas com extremidades laterais com cargas negativas. Um dos lados adere aos gros de cimento (superfcie positiva), e

    outro lado com carga negativa fica exposto. A repulso eltrosttica entre as cargas negativas afasta os

    gros de cimento cobertos pelo aditivo facilitando a trabalhabilidade.

    ADITIVOS TENSOATIVOS:PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    Sem Aditivo Com Aditivo SP

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS:

    PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    Menos gua ou

    Mais cimento

    Menos gua = perda de trabalhabilidade

    Maior custo, Mais retrao,Mais calor, ...

    Mais cimento =

    Aditivos P, PF e SP possibilitam:

    Menos gua sem perda de trabalhabilidade, ouou

    maior trabalhabilidade sem acrscimo de gua

    Diminuir a/c para obter um fc maior e um concreto melhor:

    Mai

    or fc

    e um

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    r

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Finalidades principais:

    a) Reduzir o consumo de cimento (custo) assim como o consumo de gua mantendo o a/c e a resistncia.

    b)Aumentar o abatimento (trabalhabilidade)mantendo o a/c e a resistncia mecnica.

    c) Aumentar a resistncia diminuindo o a/c, mantendo a trabalhabilidade.

    ADITIVOS TENSOATIVOS:

    PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PFNBR 11768

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    ADITIVOS TENSOATIVOS:PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    (Meh

    tae

    Mon

    teiro

    , 200

    6)

    www.concretedecor.net

    Concreto Auto-adensvel

    Molcula com grupo polar aninicona cadeia de hidrocarbonetos.

    Antes Depois

    Gro de Cimento

    EnvolvidoPelo

    aditivo

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS:PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    NBR 11768

    (Meh

    tae

    Mon

    teiro

    , 200

    6)

    (Ramachandran, 1998)(Ramachandran;Malhotra, 1998)

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Jos

    Fre

    itas

    Jr.)

    ADITIVOS TENSOATIVOS:PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    Exemplos dos usos de aditivos plastificantes P, para as diferentes finalidades.

    Perodo de eficincia dos aditivos plastificantes depende de: Quantidade aplicada (0,2 a 0,6 % do peso de cimento); Temperatura ambiente (maior temperatura diminui o tempo); Finura do cimento (mais fino, menor perodo); Normalmente aditivos do tipo P - 2 a 4 horas.

    R$ 3,50/kgPlastificanteR$ 40,00/m3BritaR$ 45,00/m3AreiaR$ 0,40/kgCimento

    Ref. 04/2011Custos

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Jos

    Fre

    itas

    Jr.)

    EXEMPLOS DE USOS DE PLASTIFICANTES - P

    R$ 146,98Total60 mmAbatimento

    R$ 4,06+ 1,16 kgAditivo plastificante (0,44%)R$ 23,000,575 m3BritaR$ 14,720,337 m3Areia

    ----155 litrosguaR$ 105,20263 kgConsumo de cimento

    0,59Relao a/c24 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)

    R$a) Uso de aditivo P para reduo do cimento e custoR$ 153,33Total

    60 mmAbatimento----Aditivo plastificante

    R$ 22,040,551 m3BritaR$ 14,490,322 m3Areia

    ----172 litrosguaR$ 116,80292 kgConsumo de cimento

    0,59Relao a/c24 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)

    R$CONCRETO DE REFERNCIA

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Jos

    Fre

    itas

    Jr.)

    EXEMPLOS DE USOS DE PLASTIFICANTES - P

    R$ 157,81Total90 mmAbatimento

    R$ 4,48+ 1,28 kgAditivo plastificante (0,44%)R$ 22,040,551 m3BritaR$ 14,490,322 m3Areia

    ----172 litrosguaR$ 116,80292 kgConsumo de cimento

    0,59Relao a/c24 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)

    R$b) Uso de aditivo P para aumentar o abatimentoR$ 153,33Total

    60 mmAbatimento----Aditivo plastificante

    R$ 22,040,551 m3BritaR$ 14,490,322 m3Areia

    ----172 litrosguaR$ 116,80292 kgConsumo de cimento

    0,59Relao a/c24 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)

    R$CONCRETO DE REFERNCIA

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    Jos

    Fre

    itas

    Jr.)

    EXEMPLOS DE USOS DE PLASTIFICANTES - P

    R$ 159,07Total60 mmAbatimento

    R$ 5,11+ 1,46 kgAditivo plastificante (0,5%)R$ 22,40,560 m3Brita

    R$ 14,760,328 m3Areia----154 litrosgua

    R$ 116,8292 kgConsumo de cimento0,53Relao a/c

    31 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)R$c) Uso de aditivo P para aumento da resistncia

    R$ 153,33Total60 mmAbatimento

    ----Aditivo plastificante R$ 22,040,551 m3BritaR$ 14,490,322 m3Areia

    ----172 litrosguaR$ 116,80292 kgConsumo de cimento

    0,59Relao a/c24 MPaRuptura mdia compresso (28 dias)

    R$CONCRETO DE REFERNCIA

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    (Granato BASF)

    PLASTIFICANTES OU REDUTORES DE GUA- P, SP e PF

    ADITIVOS TENSOATIVOS:

    Plastificantes - P - at 12% de reduo de guaPolifuncionais PF - at 20% de reduo de guaSuperplastificantes SP mais de 20% de reduo de gua

  • Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de ConstruoAditivos 17:55

    ADITIVOS TENSOATIVOS:

    Usos mais comuns:

    Plastificantes e Polifuncionais:

    Para reduzir o consumo de cimen