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Aula X – Aditivos para concreto
Materiais de Construção
Professor: Leandro Neves Duarte
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Definição (comitê 11-A da Rilem)
Réunion Internationale des Laboratoires et
Experts des Matériaux
 Todo produto que adicionado em pequena proporção em argamassas ou
concretos, no momento da mistura, tem a finalidade de modificar, no
sentido favorável, as propriedades desse conglomerado, tanto no estado
fresco quanto no estado endurecido
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Classificação
 A classificação dos aditivos pode ser baseada na ação ou nos efeitos.
 O critério baseado na ação é mais científico e distingue apenas as ações
puramente químicas, física ou físico-química.
 Entende-se por ação química aquela que modifica a solubilidade dos
compostos do cimento.
 Alguns produtos aceleram a dissolução de cal ou do alumínio ou da sílica,
acelerando o processo, enquanto que outros formam como que uma proteção
às fases anidridas, retardando a hidratação.
 Por ação física entende-se aquela que, por forças de absorção de Vander
Waals de natureza tensoativa, modifica a tensão superficial da fase líquida e
ainda, a tensão interfacial entre esta e as fases sólidas ou gasosas.
Aumentam a capacidade de molhabilidade da água, bem com seu poder de
penetração.
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Classificação
 O critério de classificação baseado nos efeitos, não obstante ser de
menor precisão científica, será o que abordaremos na disciplina, tendo em
vista uma das finalidades propostas que é a de contribuir para a seleção e
correto emprego dos aditivos.
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Classificação
 Aditivo impermeabilizante
 Reduz a permeabilidade e a absorção capilar das argamassas e
concretos
 Aditivo redutor de água
 Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um
conglomerado de determinada consistência. São também chamados de
plastificantes pois podem aumentar a fluidez desse conglomerado
quando se mantém fixa a relação água/cimento
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Classificação
 Aditivo retardador
– Retarda o tempo de pega do concreto
 Aditivo acelerador
– Acelera a pega e o desenvolvimento das resistências iniciais do
concreto
 Aditivo redutor retardador
Reduz a quantidade de água unitária necessária para produzir um
concreto de determinada consistência e retarda a pega do concreto
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Classificação
 Aditivo redutor acelerador
 Reduz a quantidade de água unitária necessária a produzir um
concreto ou uma argamassa de determinada consistência e acelera a
pega e o desenvolvimento das reações iniciais desse conglomerado
 Aditivo incorporador de ar
 Incorpora e estabiliza uma quantidade elevada de micro bolhas de ar
no conglomerado fresco mantendo-as incorporadas após a pega e o
endurecimento
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Classificação
 Aditivo superfluidificante
 Aumenta significativamente a fluidez do concreto ou da argamassa,
mantida a mesma relação água/cimento. São também denominados
redutores de água de alto poder pois reduzem significativamente a
quantidade de água unitária necessária para produzir um
conglomerado de determinada consistência
Aditivo retentor de água
 Diminui a velocidade de perda d’água por uma diminuição da
exsudação das misturas frescas
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Classificação
 Pó mineral plastificante
 É um aditivo sólido, insolúvel em água, finamente dividido, que
aumenta a viscosidade e a coesão das misturas no estado fresco,
formando produtos mais homogêneos e menos sujeitos à deformação
quando desmoldados no estado fresco. Aumenta a compacidade de
argamassas e concretos pobres
 Aditivo expansor
 Provoca uma expansão controlada durante o processo de hidratação
do cimento nas argamassas e concretos. Esta expansão pode ser
inferior, igual ou superior à retração
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Aditivos aceleradores de pega
 Usos recomendados
 Argamassa de pega rápida (Reparos rápidos)
 Trabalhos de recuperação em condições desfavoráveis
 Concreto projetado
 Estado físico mais comum
 Pó (carbonatos)
 Líquidos (silicatos)
Teor mais comum
 0,1 a 1,0%
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Aditivos aceleradores de pega
Substâncias mais comuns
 Silicato de sódio NaSiO2
 Carbonato de sódio
 Carbonato de potássio
Mecanismo principal de ação
 NaSiO2 precipita (formação de um sólido) o silicato de cálcio hidratado e
aumenta a relação sólido/líquido na pasta de cimento
 Carbonatos alcalinos provocam a precipitação do CaCO3, e aceleram
a hidratação do C3A e do C3S
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Aditivos aceleradores de pega
 Efeitos colaterais
 Reduz sensivelmente a resistência à compressão (Calor de
Hidratação)
 Endurecimento mais lento
 Aumenta o risco de eflorescência
 Observações
 Devem ser adicionados junto com os materiais secos,
preferencialmente pulverizados na mistura seca
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Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Usos recomendados
 Desforma rápida
 Artefatos (pré-moldados) de cimento
Estado físico mais comum
 Líquido
 Sólido (escamas)
Teor mais comum
 0,5 a 3,0%
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Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
 Substâncias e teores mais comuns
 Grupo 1 (teores de 0,5 a 3,0%)
Cloreto de cálcio (CaCl2)
Cloreto de sódio (NaCl)
 Grupo 2 (teores de 0,01 a 0,05%)
Trietanolamina (composto químico orgânico)
 Grupo 3 (teores de 1,0 a 3,0%)
Formiato de cálcio
Nitrato de cálcio
Fluoreto de cálcio
Tiossulfato de potássio
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Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
 Mecanismo principal de ação
– Grupo 1
Agem favorecendo e alterando os produtos da hidratação do
C3A, C4AF e C3S
– Grupo 2
Acelera a hidratação do C3A
– Grupo 3
Atuam preponderantemente sobre a hidratação do C3A e do C3S
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80
8
70
7
60
6
50
5
40
4
30
3
20
2
10
1
0
0
0
1
2
3
% de CaCl2
Resistência à compressão
4
5
Resistência à tração
Resisência à tração (MPa)
Resistência a compressão
(MPa)
Influência do CaCl2 (Cloreto de cálcio) sobre a resistência do
concreto
6
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Influência do CaCl2 sobre a resistência à compressão do concreto
Resistência à compressão
c/ CaCl2
s/ CaCl2
Tempo
CP II
CP III
CP V
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Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
Observações
 Grupo 1
Podem ser adicionados à moagem do clínquer para aumentar
as resistências iniciais
Quanto maior a temperatura menos aceleram
Agem como retardador na cura em autoclave
Devem ser adicionados à mistura com a primeira água de
amassamento
 Grupo 2
É usado como auxiliar de moagem do clínquer
 Grupo 3
Têm pouco efeito em cimentos de baixo teor de C3S
São geralmente moídos com clínquer para aumentar as
resistências iniciais
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Aditivos aceleradores de pega e endurecimento
 Efeitos colaterais
– Grupo 1
Aumentam as resistências iniciais
Reduzem a segregação e a exsudação
Favorecem a corrosão das armaduras
Aumentam a retração
Aumentam o risco de eflorescências
Reduzem as resistências finais
– Grupo 2
Retarda a hidratação do C3S em teores acima de 0,06%
– Grupo 3
Diminuem as resistências finais
Aumentam o risco de eflorescências
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Aditivos retardadores de pega
 Usos recomendados
– Calda de cimento para injeção de bainhas de cabos de protensão
– Cimentação de poços petrolíferos
– Transporte de concreto por longo período
– Temperaturas elevadas
 Estado físico mais comum
– Líquido
Teor mais comum
– 0,5 a 2,0%
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Aditivos retardadores de pega
 Substâncias mais comuns
– Carbohidratos (açúcares)
– Ácidos hidroxi-carboxílicos e dicarboxílicos
– Fosfatos
– Sais de chumbo e de zinco
 Mecanismo principal de ação
– Adsorção dos compostos orgânicos sobre os grãos de cimento
impedindo a hidratação
– Formação de precipitados salinos insolúveis sobre os grãos de
cimento
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Aditivos retardadores de pega
 Efeitos colaterais
– Reduzem as resistências iniciais
– Aumentam as resistências finais
– Aumentam a retração até 50% de hidratação do cimento
 Observações
– Cura prolongada e cuidadosa
– Adicionados a mistura junto com a primeira água de amassamento
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Aditivos redutores de água ou plastificantes
 Reduzem cerca de 5% na relação a/c
 Efeito sobre o tempo de pega
 Normal
 Retardador
 Acelerador
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Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
 Uso recomendado
– Maioria dos trabalhos de concretagem onde não é desejado
acelerar nem retardar a pega e o endurecimento
 Estado físico mais comum
– Líquido
– Pó
Teor mais comum
– 0,2 a 0,5%
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Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
 Substâncias mais comuns
–
–
–
–
Lignossulfonato purificado
Lignossulfonato + agente desaerante
Lignossulfonato + fosfato tributil
Ácidos hidroxi-carboxílicos
Glucônico; salicílico; málico; cítrico; tartárico e múcico
– Polímero hidroxilado
 Mecanismo principal de ação
– Todos reduzem a tensão superficial da água
– Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do
C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
– As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
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Lignossulfato
 O lignossulfonato é um subproduto da indústria de celulose que possui
propriedade aglutinante de partículas
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Ação de aditivo tenso ativo
a > 90º
Mercúrio
a < 90º
Água
a << 90º
Água + Tensoativo
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Aditivos redutores de água (plastificantes) normais
 Efeitos colaterais
–
–
–
–
Aumentam a deformação lenta
Retardam a pega e o endurecimento
Incorporam ar
Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma
relação água/cimento, nas primeiras idades
– Aumentam a resistência à compressão nas idades avançadas
(superiores a 90 dias)
 Observações
– Devem ser preferencialmente adicionados à mistura após a prémistura dos materiais com parte da água de amassamento
– Retardam o início de pega dos cimentos de alto forno e pozolânico
(teor de C3A mais baixo)
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Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
 Uso recomendado
– Maioria dos trabalhos onde é desejado retardar a pega e o
endurecimento
 Estado físico mais comum
– Líquido
Teor mais comum
– 0,2 a 1,0%
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Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
Substâncias mais comuns
– Lignossulfonatos + açúcar
– Ácidos hidroxi-carboxílicos
– Polímero hidroxilado
 Mecanismo principal de ação
– Todos reduzem a tensão superficial da água
– Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do
C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
– As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
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Aditivos redutores de água (plastificantes) retardadores
 Efeitos colaterais
– Incorporam ar
– Aumentam a retração por secagem quando é mantida a mesma
relação água/cimento
 Observação
– Para o efeito retardador os lignossulfonatos são adicionados após a
pré-mistura (C3A parcialmente hidratado) -> aditivo age sobre o C3S
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Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
 Uso recomendado
– Maioria dos trabalhos de concretagem onde é desejado acelerar a
pega e o endurecimento
 Estado físico mais comum
– Líquido
– Pó
 Teor mais comum
– 0,2 a 1,0%
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Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
 Substâncias mais comuns
– Lignossulfonato + (cloreto de cálcio)CaCl2
– Lignossulfonato + formiato de cálcio
– Lignossulfonato + trietanolamina
– Ácidos hidroxi-carboxílicos + CaCl2
 Mecanismo principal de ação
– Todos reduzem a tensão superficial da água
– Os lignossulfonatos são adsorvidos aos produtos de hidratação do
C3A e modificam o potencial elétrico das partículas
– As partículas de cimento adsorvem os ácidos hidroxi-carboxílicos
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Aditivos redutores de água (plastificantes) aceleradores
 Efeitos colaterais
– Incorporam ar
– Favorecem a corrosão das armaduras
– Concentram calor de hidratação
 Observação
– Devem ser preferencialmente adicionados à mistura junto com a
primeira água de amassamento
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Resistência mecânica
Influência dos aditivos plastificantes sobre a resistência de
concretos de mesma relação a/c
Dias
Meses
Anos
Normal
Retardador
Acelerador
Sem aditivo com consistência mais seca
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
 Plastificantes
– Reduzem a relação água/cimento em 5%
 Superplastificantes
– Reduzem a água/cimento em 20 a 40%
– Transforma um concreto seco (slump 10 a 20mm) em um
concreto fluido (slump > 200mm)
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
40
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
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Influência da vibração sobre o adensamento do concreto
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Efeito de aditivos superplastificantes na resistência do concreto
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
 Usos recomendados
– Concretos auto adensáveis
– Concretos impermeáveis
 Estado físico mais comum
– Líquido
 Teor mais comum
– 1,0 a 3,0%
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
 Substâncias mais comuns
– Naftalenos sulfonatos condensados com formaldeído
– Trimetil-melamina sulfonada condensada com formaldeído
– Lignossulfonato puro
 Mecanismo principal de ação
– São adsorvidos pelas partículas de cimento através de cargas
elétricas opostas
– Aumentam a fluidez e a dispersão
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Aditivos superplastificantes ou redutores de água de alto poder
 Efeitos colaterais
– Perdem efeito em pouco tempo
Em torno de 45 min
– Retardam a hidratação
 Observações
– Adicionar à mistura um pouco antes do lançamento
– Evitar materiais com temperaturas elevadas, principalmente o
cimento
– Recomendáveis para concretos de alto consumo de cimento
46
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Perda da consistência do concreto com superplastificante
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Aditivos impermeabilizantes
 Usos recomendados
– Fundações em locais úmidos
– Caixas d’água e reservatórios
– Alicerces
 Estado físico mais comum
– Pastoso
– Líquido
Teor mais comum
– 0,05 a 3,0%
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Aditivos impermeabilizantes
 Substâncias mais comuns
– Ácido estereático
– Ácido caprílico
– Ácido oleico
– Emulsão de cera
– Emulsão betuminosa
– Ácido cáprico
– Estereato de cálcio
– Estereato de alumínio
– Resina hidrocarbonada
 Mecanismo principal de ação
– Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado
– São hidrófugos (repelentes de água)
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Aditivos impermeabilizantes
Água
a = 60º
Concreto
Concreto sem
aditivo
impermeabilizante
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Aditivos impermeabilizantes
Água
a = 120º
Concreto com
aditivo
impermeabilizante
Concreto
Molécula de
hidrofugante
Poro
capilar
51
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Aditivos impermeabilizantes
 Efeito colateral
– Reduz as resistências mecânicas
 Observações
– O efeito hidrofugante é reduzido com o tempo
– Adicionar no momento do amassamento
52
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Aditivos incorporadores de ar
 Usos recomendados
- incrementa a trabalhabilidade do concreto, diminui a segregação e
reduz a esxudação
– Fundações em locais úmidos
– Concreto massa
 Estado físico mais comum
– Líquido
 Teor mais comum
– 0,04 a 0,1%
53
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Aditivos incorporadores de ar
 Substâncias mais comuns
– Resina vinsol (aniônico)
– Ácido abiético
– Ácido oleico
– Ácido cáprico
– Alquil-arilsulfonatos
– Alquil-sulfonatos
– Alquil-fenóis etoxilados (não iônico)
– Sais de alquil-amônio
 Mecanismo principal de ação
– Propicia a formação de micro bolhas de ar homogeneamente
distribuídas
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Aditivos incorporadores de ar
Efeitos colaterais
– Reduzem a massa específica
– Reduzem as resistências para consumos de cimento elevados
– Aumentam a trabalhabilidade
Observações
– Evitar mistura, transporte e adensamento prolongados, pois
haverá perda do ar incorporado
– Adicionar à mistura junto com a primeira água de amassamento
– Recomendáveis para concretos de baixo consumo de cimento
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Aditivos incorporadores de ar
Resistência ao ciclo gelo-degelo
Aumento da trabalhabilidade
Aumento da coesão
Diminuição da exsudação
Diminuição da permeabilidade
Diminuição da resistência mecânica
Diminuição da massa específica
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Agentes de cura
 Uso recomendado
– Locais onde a cura úmida com água é impraticável
 Estado físico mais comum
– Líquido
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Agentes de cura
 Substâncias mais comuns
– Ceras
– Borrachas dissolvidas em solvente volátil
 Mecanismo principal de ação
– A evaporação do solvente propicia a formação de uma película
contínua que impede a evaporação da água de amassamento
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Agentes de cura
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Agentes de cura
 Efeito colateral
– Dificultam a aderência de chapisco e argamassas
 Observações
– Renovar o produto após 10 dias quando períodos de cura
prolongados são necessários ou desejados
– Lavar com jato forte antes de aplicar chapisco ou argamassa
– A aplicação deve ser uniforme
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Desmoldantes
 Usos recomendados
– Concreto aparente
– Reaproveitamento de formas
 Estado físico mais comum
– Líquido
 Substâncias mais comuns
– Óleos minerais
– Óleos lubrificantes
– Óleos vegetais
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Desmoldantes
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Desmoldantes
 Efeitos colaterais
– Enferrujamento das formas metálicas
– Formação de bolhas na superfície do componente de concreto
– Dificultam a aderência de chapisco e argamassas
Observações
– A aplicação deve ser uniforme
– É aconselhável misturar com agente tenso ativo para reduzir a
formação de bolhas na superfície
– Aplicar à forma pouco antes de lançar o concreto
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Aditivos expansores
 Usos recomendados
– Ancoragem de equipamentos
– Restauração de estruturas degradadas
Cimentos expansivos
– Cimento Portland comum + aditivo expansor
– Aditivo expansor – reduz ou elimina os inconvenientes da retração
(fissuração)
Retração compensada
Auto compressíveis
Mecanismo de ação
– Formação de etringita
– Formação de Ca(OH)2 e Mg(OH)2 - (Hidróxido de cálcio) Cal hidratada
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Aditivos anti congelantes
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Pigmentos para concreto
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