Aditivos são produtos que adicionamos ao concreto ou a argamassas para modificar suas propriedades físicas. Assim, seu manuseio e emprego são facilitados, oferecendo vantagens que naturalmente não são obtidas se tratados normalmente.
Os aditivos são incorporados na mistura de cimento, água, areia e brita para proporcionar características especiais ao concreto. Essas substâncias alteram as propriedades do material no estado fresco e endurecido, e são exploradas para ampliar as qualidades e minimizar desvantagens da mistura.
Podemos dizer que os objetivos fundamentais dos aditivos para concreto são:
- Ampliar as qualidades de um concreto;
- Minimizar seus pontos fracos;
- Aumentar a plasticidade do concreto;
- Reduzir o custo em termos de consumo de cimento;
- Acelerar ou retardar o tempo de pega;
- Reduzir a retração;
- Aumentar a durabilidade.
Os aditivos para concreto conseguem aumentar a durabilidade do produto final principalmente pela redução da relação água/cimento. Porém, a última geração de superplastificante à base de nanosílica estabilizada pode agregar outras qualidades além da redução desse fator.
O uso de aditivos em concretos é tão antigo quanto o do próprio cimento. Segundo estudiosos da área, estima-se que os romanos e os incas já adicionavam clara de ovo, sangue, banha ou leite aos concretos para melhorar a trabalhabilidade das misturas.
No Brasil, o emprego desse material pode ser constatado em várias obras históricas, igrejas e pontes, com o uso de óleo de baleia na argamassa de assentamento das pedras com o intuito de plastificá-la.
Em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou pedras calcárias e argila, criando um produto duro como as pedras empregadas nas construções. Tal mistura não se diluía na água. Devido às cores e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland, patenteou-se a mistura com o nome de Cimento Portland.
A partir daí, a função dos aditivos evoluiu em razão do seu benefício à trabalhabilidade e durabilidade de misturas cimentícias.
No entanto, foi somente a partir de 1910 que o material começou a se transformar com a produção industrial dos aditivos formulados com características plastificantes, impermeabilizantes, aceleradores e retardadores.
Quais os principais tipos de aditivos utilizados no concreto?
A lista a seguir apresenta os mais importantes tipos de aditivos utilizados no concreto.
Incorporadores de ar
Reduzem a tensão superficial da água e incorporam ou adicionam ar ao concreto, tornando-o mais coesivos e untuosos. Também aumentam as resistências mecânicas, diminuem a segregação, melhoram o acabamento das faces nas desenformas e deixam as arestas das peças mais bem acabadas.
Seu grau de eficiência depende da presença de finos. Ou seja, quanto mais finos (também alto consumo de cimento), menos ar é incorporado. O excesso de ar incorporado diminui a resistência mecânica do concreto.
Plastificantes ou redutores de água
São moléculas com extremidades laterais com cargas negativas. Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva) e outro (carga negativa) fica exposto.
A repulsão eletrostática entre as cargas negativas afasta os grãos de cimento cobertos pelo aditivo facilitando a trabalhabilidade.
Têm como função plastificar o concreto aumentando o slump sem adição de água; ou reduzir a água mantendo o slump com consequente aumento de resistência inicial e final, sem alteração do tempo de pega.
Superplastificantes
Os superplastificantes têm função similar a dos plastificantes. No entanto, os mesmos efeitos podem ser adquiridos com menores dosagens, pois além de criar repulsão eletrostática entre os grãos de cimento, afastam as partículas por repulsão estérica. Hoje já existem superplastificantes à base de nanosílica, que além de propiciar benefícios ao concreto no estado fresco, deixam sua marca no concreto endurecido, propiciando maior durabilidade.
Modificadores de pega
Os aditivos modificadores de tempo de pega podem acelerar ou retardar o processo. Vejamos:
Aceleradores de pega: Facilitam a dissolução da cal e da sílica, além da alumina. Aceleram fortemente as reações iniciais de hidratação e endurecimento, especialmente do C3S. Sua composição química e finura do cimento afetam a velocidade de aceleração.
Tem como função acelerar a pega do concreto ou argamassa, com aumento reativo da resistência inicial (podendo diminuir ao final se dosados em excesso) para serviços de concretagens, reparos estruturais, apoios de máquinas e outros.
Permitem, ainda, a moldagem do concreto em temperaturas mais baixas, reduzindo o tempo de acabamento dos projetos.
Retardadores de pega: retardam a osmose da água nos grãos de cimento, agindo por defloculação e adsorção. Trazem flexibilidade no tempo de pega do concreto, aumentando o tempo de trabalhabilidade e acabamento da mistura.
Tem como função facilitar sua aplicação em longas distâncias. Trazem flexibilidade no tempo de pega do concreto, aumentando o tempo de trabalhabilidade e acabamento, sendo adequados para aplicações mais complexas em condições de climas quentes.
Modificador de viscosidade
Buscam aglutinar o concreto, aumentando sua coesão e não deixando ocorrer segregação, sem mudar a plasticidade e o tempo de pega, possibilitando também seu bombeamento.
Aditivos para concreto usinado
No decorrer do tempo foram desenvolvidos diversos princípios químicos para melhorar as propriedades do concreto.
Para o concreto usinado, na década de 1930, desenvolveram-se os aditivos incorporadores de ar, que ajudavam na trabalhabilidade e redução da relação água-cimento. Na mesma época, surgiram os aditivos à base de lignosulfonato, com ótima relação custo-benefício, mas não recomendável para concretos de alto desempenho.
O lignosulfonato é conhecido como um aditivo plastificante de primeira geração. E, em alguns casos, também como superplastificantes.
Já nas décadas de 1960 e 1970, foi desenvolvido o aditivo Naftaleno Sulfonado, com melhores características dispersantes e manutenção de slump flow. Esse aditivo é conhecido comercialmente como superplastificante de 2ª geração e permite a redução de até 25% da quantidade de água das misturas, quando usados como redutores de água.
Só no início do século XXI, os aditivos à base de policarboxilato começaram a ser comercializados. Inicialmente era usado apenas para indústrias de pré-fabricados, porém com a melhora da tecnologia começou a ser usado em larga escala. Atualmente este tipo de aditivo consegue propiciar alto poder de redução de água e um grande tempo em aberto (necessário para concretagens longas).Portanto, podem ser utilizados tanto para concretos de alto desempenho quanto para concretos de baixa resistência.
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