Aditivos para Concreto

O que fazer para melhorar o ganho de resistência mecânica, a trabalhabilidade, a porosidade ou até mesmo conferir capacidades fungicidas às estruturas de concreto? Hoje, a resposta já é corriqueira: os aditivos para concreto. Essa inovação já é bastante difundida na Engenharia Civil e atende a uma grande diversidade de objetivos.

Assim como as adições para o concreto, os aditivos conferem características especiais às estruturas de concreto, porém, sem ultrapassar 5% da massa de cimento.

Mas você conhece todos os tipos de aditivos disponíveis? E quanto à sua dosagem e seleção?

Tais questões serão abordadas no artigo de hoje, no qual apresentaremos os tipos de aditivos para concreto citados pela NBR 11768:2019, o cálculo de suas dosagens, a seleção dos aditivos e a ação dos fatores climáticos sobre seu desempenho.

Tipos de aditivos

A cada dia a tecnologia das construções avança cada vez mais, e por ser um dos materiais mais utilizados no mundo, existem também diversas pesquisas sobre a tecnologia do concreto que buscam melhorar seu desempenho nas construções.

Dessa forma, há em uso alguns tipos de aditivos que já são regulamentados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) através da NBR 11768:2019, que classifica em 16 tipos de aditivos existentes.

Porém, para simplificar, agruparam-se os tipos de aditivos mais comuns, com características semelhantes, em 4 principais grupos: redutores de água, modificadores de pega, incorporadores de ar e multifuncionais ou de ação combinada. 

Redutores de água

O principal objetivo desse tipo de aditivo é melhorar a consistência do concreto sem mudar a relação água-cimento (a/c), ou ainda, diminuir a relação a/c mantendo a consistência da mistura.

Seu uso pode trazer diversas vantagens como melhora na trabalhabilidade do concreto, possibilidade de bombeamento, redução da porosidade, redução da retração, ganho de resistência etc.

Dentro desse grupo podem-se encontrar os aditivos plastificantes (P), superplastificantes (SP) e hiperplastificantes (HP).

Plastificantes

Esse tipo de aditivo possibilita a redução de, no mínimo, 5% da quantidade de água de amassamento, podendo chegar usualmente a 10% de redução.

Superplastificantes

Com o avanço da indústria química, os aditivos superplastificantes proporcionaram a utilização de concretos bombeáveis, devido à elevação do abatimento das misturas que utilizavam esse tipo de aditivo.

Além disso, sua utilização oferecia também um aumento na resistência inicial do concreto, que podia chegar a aumentos de 180 a 220%.

A redução de água de amassamento pode variar usualmente de 12 a 20%.

Hiperplastificantes

Já com o advento dos hiperplastificantes, foi possível a adoção nas construções do concreto auto-adensável, trazendo diversas vantagens e possibilidades para sua utilização.

A redução da água com a utilização desse aditivo pode chegar a 30%, sendo seu valor mínimo em 20% de redução. 

Modificadores de Pega

Nesse grupo estão os aditivos com o objetivo de alterar o tempo de transição do concreto do estado plástico para o estado endurecido.

São os aceleradores de pega que, além de reduzirem o tempo de transição, podem influenciar na resistência final do concreto, reduzindo-a, e aumentar a possibilidade de corrosão nas armaduras, caso possuam cloretos em sua composição. Por isso, seu uso deve ser bem estudado e com alguns cuidados em sua utilização.

E os retardadores de pega, que possibilitam maior tempo no manuseio do concreto, auxiliando na concretagem de peças estruturais de maiores extensões.

Incorporadores de ar

Como inserir ar no concreto se é recomendado retirar o máximo de ar possível dele? Entretanto, o pulo do gato está na uniformidade da distribuição das bolhas de ar que esse aditivo fornece ao concreto.

O grande problema do ar no concreto são os canais capilares que se formam por toda a peça estrutural, possibilitando a permeabilidade e assim, a entrada de agentes agressivos no concreto. No entanto, com os aditivos incorporadores, a formação de bolhas de ar acontece de forma uniforme e elas se distribuem isoladamente por toda a peça, reduzindo a formação desses canais.

Esse aditivo ainda traz outras características ao concreto, como uma maior resistência ao efeito de gelo e degelo, aumento da trabalhabilidade, aumento da coesão, redução da possibilidade de exsudação e segregação, diminuição da retração plástica. Porém, apesar de tantas vantagens, sua utilização reduz a resistência do concreto. 

Multifuncionais ou de Ação Combinada

Como o próprio nome mostra, esses aditivos apresentam duas ou mais características de aditivos distintos. 

Como exemplo, têm-se os aditivos plastificantes com redução ou aceleração de pega.


Além desses, existem ainda alguns aditivos especiais, utilizados em casos mais específicos, como por exemplo:

  • Modificadores de viscosidade;
  • Inibidores de corrosão;
  • Redutores de permeabilidade capilar;
  • Retentores de água;
  • Aceleradores para concreto projetado;
  • Redutores de reação álcali-agregado;
  • De preparação para concretos extrusados e vibro-prensado;
  • Controladores de hidratação;
  • Expansores;
  • Redutores e compensadores de retração por secagem.

Cálculo da dosagem do aditivo sobre o peso do cimento

O consumo de um aditivo em um traço de concreto é definido em termos de sua massa sobre a massa de cimento. Caso o concreto seja composto por adições, além do cimento, o cálculo da dosagem do aditivo será feita com relação a soma dessas massas. 

O valor da dosagem, em percentual, é comumente chamado de “dosagem percentual sobre o peso de cimento” ou “dosagem em % s.p.c.”. As equações a seguir apresentam o cálculo da dosagem, com o aditivo em massa ou volume, respectivamente.

Seleção dos aditivos e sua compatibilidade no concreto

Os aditivos conferem uma série de propriedades benéficas ao concreto, as quais dependem das interações que acontecem entre os aditivos e os materiais que compõem o concreto.

Sendo assim, o desempenho do aditivo depende de fatores como:

  • Cimento: tipo, marca, lote, local de fabricação, consumo;
  • Adições: tipo e consumo, quando houver;
  • Água: qualidade (NBR 15900:2009), consumo;
  • Agregados: forma, tipo (natural ou artificial), granulometria e proporções;
  • Presença de outros aditivos;
  • Tempo e sequência de mistura do concreto;
  • Temperatura e umidade relativa do ar;
  • Temperatura dos materiais do concreto;
  • Temperatura do concreto após a mistura;
  • Consistência inicial do concreto (sem aditivo).

Normalmente, o comportamento de aditivos para concreto e argamassas é estudado primeiramente em laboratório, para depois ser avaliado em campo. Os ensaios prévios em laboratório, além de simular as condições em campo, são úteis para definir o “ponto ótimo”.

Esse ponto ótimo do aditivo é alcançado na condição onde houver maior redução de água de amassamento e maior ganho de resistências mecânicas na idade desejada.

É de grande importância a realização de teste em campo para confirmação das propriedades requeridas, como: consistência, bombeabilidade, adensamento, acabamento, entre outros.

Vale ressaltar que nenhum aditivo, em qualquer quantidade, deve ser considerado um substituto dos componentes para confecção do concreto. 

Compatibilidade aditivo-concreto

Ao se utilizar aditivo em uma mistura de concreto, podem ocorrer problemas de incompatibilidade que dependem da interação entre aditivo e componentes do concreto. Isso pode gerar perda rápida de trabalhabilidade, aceleração ou retardo de pega excessivos, incorporação excessiva de ar, alteração no ganho de resistências mecânicas etc.

Observe a tabela com exemplificação de alguns problemas que podem ser encontrados no concreto fresco.

Por isso, recomenda-se que, além de consultar os fornecedores dos materiais, sejam separados lotes de retenção a fim de detectar a causa do problema, através de ensaios, quando ele ocorrer.

Influência dos fatores climáticos na dosagem dos aditivos

Condições climáticas adversas (frio, calor, vento e umidade do ar) podem produzir efeitos indesejáveis no concreto durante a fase plástica e nas primeiras idades, embora apresente boa resistência quando já curado.

Com isso, o efeito do aditivo utilizado pode ser pouco eficiente devido às alterações climáticas. No entanto, algumas medidas favoráveis podem ser utilizadas, bem como um aditivo químico mais adequado às novas situações. 

Concretos com temperaturas superiores a 28 °C podem enfrentar diversos problemas, tais como aumento da permeabilidade, maior tendência à retração por secagem e fissuração e redução da resistência à compressão axial e à tração na flexão.

Entre outras alternativas, o uso de aditivos plastificantes, plastificantes retardadores e superplastificantes retardadores podem auxiliar nos efeitos indesejáveis causados por climas quentes. Isso ocorre porque reduzem a demanda de água no mínimo 5% e, consequentemente, o uso de cimento. Assim, há diminuição do calor de hidratação, melhoria da trabalhabilidade e retardo dos tempos de pega.

Por outro lado, concretagem em temperaturas inferiores a 16 °C podem ocasionar em retardo de início e fim de pega, perda de água de amassamento (baixa temperatura, basta umidade relativa do ar e elevada velocidade do vento) causando fissuras por retração plásticas e atraso do início da cura do concreto e do ganho de resistência nas primeiras idades.

Aditivos químicos podem auxiliar na redução desses efeitos da seguinte maneira:

  • Aceleração das resistências mecânicas nas primeiras idades;
  • Aceleração dos tempos de pega;
  • Incorporação de ar quando há exposição a ciclos de congelamento e descongelamento através de utilização de aditivos incorporadores de ar, limitando ao máximo de 6% de ar incorporado para concreto do tipo estrutural.

Os aditivos para o concreto são uma importante inovação da indústria química que encontrou ampla aplicação na engenharia civil, trazendo significativas melhorias para diversos tipos de construção.

Contudo, cada tipo de aditivo tem suas particularidades. Cada um deles deve ser utilizado em situações e em quantidades específicas, seguindo as recomendações dos fabricantes e do engenheiro responsável.

Assim, é indispensável se familiarizar com esses produtos. Aplicando-os corretamente, benefícios concretos podem ser observados, aumentando a produtividade da obra, o desempenho e até mesmo reduzindo a ocorrência de manifestações patológicas durante a vida útil da construção.

PARA LER MAIS!

Instituto Brasileiro de Impermeabilização (IBI). Manual de utilização de aditivos para concreto dosado em central.

NBR 11768:2019 – Aditivos químicos para concreto de cimento Portland.

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