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Departamento de Engenharia Civil
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Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Construção Urbana
Autora Eliana Augusta Clemente Soldado
Orientador
Eng.º Jorge Lourenço Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
Coimbra, Dezembro, 2012
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA AGRADECIMENTOS
Eliana Augusta Clemente Soldado i
AGRADECIMENTOS Esta dissertação não estaria completa sem o agradecimento a todos os que a tornaram possível, directa ou indirectamente.
Ao Professor JL pela transmissão de conhecimentos técnicos e de fortes valores humanos. A sua entrega a tudo em que se envolve é fundamental para o sucesso de um trabalho. A minha gratidão pelo total apoio e disponibilidade.
Ao técnico do Laboratório de Materiais de Construção, António Amaral, e à sua constante boa disposição. A sua cooperação foi indispensável na realização deste trabalho.
Ao Professor Carlos Lemos pelo auxílio, sobretudo na parte laboratorial, e simpatia.
Utilizaram-se adjuvantes das empresas SIKA, BASF, CHRYSO, GRACE e MAPEI. A todos o nosso agradecimento e a certeza de que não faremos deste trabalho qualquer acção divulgadora que beneficie ou prejudique qualquer destes grupos.
Aos meus amigos, em particular ao Daniel, à Joana e à Bárbara, pelo carinho, consideração e cumplicidade.
Aos meus pais e irmão, pela compreensão, confiança e incondicional dedicação. A minha profunda gratidão por toda a educação e por me acompanharem ao longo da vida.
Aos meus avós, por tudo.
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA RESUMO
Eliana Augusta Clemente Soldado ii
RESUMO
Na década de 70 do século XX surgiram os primeiros superplastificantes: os naftalenos. A partir dessa data, houve uma evolução que passou pelas melaminas e chegou aos de 3ª geração: os policarboxilatos. É na análise destas três famílias de adjuvantes redutores de água que incide o presente trabalho e na sua influência na qualidade de argamassas e betões.
Formularam-se diversas argamassas, com dosagens diferentes, utilizando superplastificantes das várias famílias e sujeitas a ensaios laboratoriais. Analisou-se a evolução ao longo das dosagens de fatores como a redução de água, resistências mecânicas à compressão e custos associados.
Segundo a ideia proposta por Feret (de que a resistência mecânica depende da compacidade da pasta ligante e da qualidade da mistura ligante) e sabendo que a economia de uma mistura passa pela redução do cimento (por ser o constituinte mais caro), desenvolveu-se uma metodologia que consiste na redução da dosagem de cimento para a obtenção de uma resistência igual à de uma argamassa sem adjuvante.
Posto isto, selecionaram-se os melhores superplastificantes de cada família e analisou-se o desempenho de alguns adjuvantes que tinham como função secundária serem aceleradores de endurecimento inicial.
ABSTRACT During 70’s appeared the first superplasticizers, the naphthalene. Thereafter, it was verified an evolution from melamine until the third generation: polycarboxylates. This work aims to analyze the tree families of water reducer admixtures and its influence on quality of mortar and concrete.
Throughout this study were created various formulations of mortar with different rate of spread using superplasticizers from several families. The influence of rate of spread on mortars was tested. Water reduction, compressive strength and costs associated were studied.
Feret proposed a relation between mechanical strength and binder’s quality and knowing that the cost of the mixture in a function of the concrete price, the most expensive part of it. It was developed a new methodology that consists in the reduction of concrete quantity in mortar, in order to obtain an equal resistance when compared with a free admixtures mortar.
Therefore, were chosen the best superplasticizers from which family and it was analyzed the performance of several admixtures, which secondary function is being an accelerator.
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA ÍNDICE
Eliana Augusta Clemente Soldado iii
ÍNDICE
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 1.1. Enquadramento do tema ............................................................................................................................. 1 1.2. Objectivos e Metodologia ........................................................................................................................... 1 1.3. Organização do trabalho ............................................................................................................................. 2
CAPÍTULO 2 - ESTADO DA ARTE 2.1. Introdução ................................................................................................................................................. 3 2.2. Evolução dos adjuvantes redutores de água ................................................................................................ 7 2.3. Seleção, aplicação e dosagem dos superplastificantes ............................................................................... 10 2.4. Efeitos da aplicação dos adjuvantes redutores de água .............................................................................. 12
2.4.1. Interacção física ......................................................................................................................... 12 2.4.2. Interacção química ..................................................................................................................... 15
2.5. Análise resumida das influências dos adjuvantes redutores no betão endurecido ........................................ 16 CAPÍTULO 3 - ENSAIOS LABORATORIAIS 3.1. Introdução ............................................................................................................................................... 19 3.2. Seleção e caracterização dos constituintes das argamassas ........................................................................ 19
3.2.1. Cimento ..................................................................................................................................... 19 3.2.2. Agregados .................................................................................................................................. 21 3.2.3. Adjuvantes ................................................................................................................................. 23 3.2.4. Água de amassadura ................................................................................................................... 25
3.3. Formulação das argamassas ...................................................................................................................... 26 3.3.1. Composição ............................................................................................................................... 26 3.3.2. Amassadura ................................................................................................................................ 28
3.4. Ensaios .................................................................................................................................................... 30 3.4.1. Ensaios no estado fresco ............................................................................................................. 30
3.4.1.1. Medição da consistência na mesa de espalhamento (flow test) ....................................... 30 3.4.1.2. Massa volúmica aparente .............................................................................................. 31 3.4.1.3. Teor de ar ..................................................................................................................... 33
3.4.2. Ensaios no estado endurecido ..................................................................................................... 34 3.4.2.1. Resistência mecânica à tração por flexão ....................................................................... 35 3.4.2.2. Resistência mecânica à compressão ............................................................................... 36
3.5. Folha de cálculo ....................................................................................................................................... 37 3.5.1. Formulação das argamassas ........................................................................................................ 37
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA ÍNDICE
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CAPÍTULO 4 - ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 4.1. Introdução ............................................................................................................................................... 41 4.2. Análise técnico-económica dos adjuvantes redutores de água ................................................................... 41 4.3. Resultados da análise técnico-económica e discussão dos mesmos ............................................................ 44
4.3.1. Organização dos quadros e critério de apresentação de resultados ............................................... 45 4.3.2. Naftalenos (SNF) ....................................................................................................................... 46 4.3.3. Melaminas (SMF) ...................................................................................................................... 50 4.3.4. Policarboxilatos (PCE) ............................................................................................................... 53 4.3.5. Seleção justificada do melhor produto de cada uma das famílias de redutores de água ................. 58 4.3.6. Desempenho de adjuvantes redutores de água com aceleradores de desempenho ......................... 61
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS 5.1. Contribuições do desenvolvimento efetuado ............................................................................................. 63 5.2. Trabalhos futuros ..................................................................................................................................... 65 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................ 67 ANEXOS ANEXO A
1. Exemplo da folha de cálculo utilizada nos ensaios laboratoriais. 2. Folhas de cálculo da argamassa A3 d.
ANEXO B 1. Resultados da argamassa de referência 2. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante A1 3. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante B1 4. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante C1 5. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante D1 6. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante B2 7. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante C2 8. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante D2 9. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante A3 10. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante B3 11. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante C3 12. Resultados das argamassas formuladas com o adjuvante D3
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA ÍNDICE DE FIGURAS
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ÍNDICE DE FIGURAS CAPÍTULO 2 Figura 2.1. Distribuição volumétrica do betão em duas fases (a+p=100%) ......................................................... 3 Figura 2.2. Três situações alternativas na adição de um adjuvante redutor de água .............................................. 5 Figura 2.3. Desempenho de adjuvantes redutores de água que são simultaneamente aceleradores de endurecimento inicial ........................................................................................................................................ 6 Figura 2.4. Unidade molecular de lenhossulfonato.............................................................................................. 7 Figura 2.5. Unidade molecular de SNF .............................................................................................................. 8 Figura 2.6. Unidade molecular de SMF ............................................................................................................. 8 Figura 2.7. Esquema de um polímero tipo pente ................................................................................................ 9 Figura 2.8. Sessão pública de ensaios no auditório do ISEC, onde aparecem simultaneamente, sobre a mesa e projetado em ecrã, o cone de Marsh, a mesa de espalhamento e os moldes troncocónico e cilíndrico ................ 10 Figura 2.9. Adsorção do plastificante às partículas de cimento e dispersão das mesmas, dando maior acessibilidade à água ....................................................................................................................................... 13 Figura 2.10. Repulsão eletrostática e repulsão estérica ...................................................................................... 13 CAPÍTULO 3 Figura 3.1. Amostra do cimento Portland utilizado nos ensaios ........................................................................ 20 Figura 3.2. Curva granulométrica da areia 0/2 ................................................................................................. 21 Figura 3.3. Peneiros de malha quadrada de 2mm e agregado peneirado utilizado nas misturas .......................... 22 Figura 3.4. Esquema da amassadura ................................................................................................................ 28 Figura 3.5. Misturadora, cronómetro, espátula e misturadora ligada na 2ª velocidade ....................................... 29 Figura 3.6. Material utilizado no Flow Test ..................................................................................................... 30 Figura 3.7. Ensaio de espalhamento ................................................................................................................ 31 Figura 3.8. Determinação da massa volúmica aparente da argamassa ............................................................... 32 Figura 3.9. Aerómetro com a agulha do manómetro ajustada no zero ............................................................... 33 Figura 3.10. Mesa compactadora, molde prismático triplo e prensa para ensaios de rotura ................................ 34 Figura 3.11. Esquema e ensaio de tração por flexão ......................................................................................... 35 Figura 3.12. Esquema e ensaio de compressão ................................................................................................. 36 Figura 3.13. Folha de cálculo utilizada na formulação das argamassas .............................................................. 37 Figura 3.14. Principais secções da folha de cálculo ........................................................................................... 38 CAPÍTULO 4 Figura 4.1. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante B1 ............................................................... 58 Figura 4.2. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante C2 ............................................................... 59 Figura 4.3. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante A3 ............................................................... 60 Figura 4.4. Resistências à compressão dos provetes Referência, A3 c e E3 c ..................................................... 61 CAPÍTULO 5 Figura 4.1. Receita de um betão auto-compactável da classe C55/67 e respetiva composição de custos dos constituintes ................................................................................................................................................... 63
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA ÍNDICE DE QUADROS
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ÍNDICE DE QUADROS CAPÍTULO 2 Quadro 2.1. Resumo das influências dos adjuvantes redutores de água no betão .............................................. 16 CAPÍTULO 3 Quadro 3.1. Principais tipos de cimento e respetiva percentagem de clinquer ................................................... 19 Quadro 3.2. Adjuvantes identificados por famílias químicas e empresas produtoras ......................................... 23 CAPÍTULO 4 Quadro 4.1. Preço dos adjuvantes/kg .............................................................................................................. 44 Quadro 4.2. Resultados da argamassa de referência ......................................................................................... 44 Quadro 4.3. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante A1 ............................................................. 46 Quadro 4.4. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B1 ............................................................. 47 Quadro 4.5. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C1 ............................................................. 48 Quadro 4.6. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D1 ............................................................. 49 Quadro 4.7. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B2 ............................................................ 50 Quadro 4.8. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C2 ............................................................ 51 Quadro 4.9. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D2 ............................................................ 52 Quadro 4.10. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante A3 ........................................................... 53 Quadro 4.11. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B3 ........................................................... 54 Quadro 4.12. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C3 ........................................................... 55 Quadro 4.13. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D3 ........................................................... 56 Quadro 4.14. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante E3 ........................................................... 57 Quadro 4.15. Resistências à compressão dos provetes de Referência, A3 c e E3 c ............................................. 61 Quadro 4.16. Relações de endurecimento às 24 e 48 horas dos adjuvantes A3 c e E3 c ..................................... 62
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA SIMBOLOGIA
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SIMBOLOGIA γ – Compacidade da pasta ligante.
! – Massa volúmica real.
!! – Massa volúmica real da areia.
!!"# – Massa volúmica real do adjuvante.
!! – Massa volúmica real do cimento.
A – Massa da areia.
Adj – Massa do adjuvante.
Ag – Água de amassadura da argamassa.
Ag’ – Água de amassadura sem adjuvante.
agi – Água unitária de molhagem do constituinte granular i.
C – Massa do cimento.
c – Volume real do cimento.
F – Fator redutor de água.
Fc – Força necessária à rotura do provete por compressão.
fc – Tensão de rotura à compressão.
fc,j – Resistência de rotura à compressão aos j dias.
Ft – Força necessária à rotura do provete por tração por flexão.
ft – Tensão de rotura à tração por flexão.
ki,j – Parâmetro de Feret aos j dias.
l – vão entre os eixos de apoio.
M – Massa do constituinte da argamassa.
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA SIMBOLOGIA
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Mi – Massa do constituinte granular i.
Mmax – Momento máximo.
p – Volume da pasta ligante.
PCE – Policarboxilato.
s – Volume real da adição.
SMF – Melamina Sulfonada e Formaldeído.
SNF – Naftaleno Sulfonado e Formaldeído.
V – Volume que o constituinte ocupa na argamassa.
v – Percentagem de ar de um determinado volume de argamassa.
Vadjuvante – Volume ocupado pelo adjuvante na argamassa.
Vágua – Volume de água da argamassa.
Vargamassa – Volume da argamassa.
Vligante – Volume, igual ao volume do cimento, ocupado pelo ligante na argamassa.
Vparte fluida – Volume da parte fluida da argamassa.
Vparte sólida – Volume da parte sólida da argamassa.
Vpasta ligante – Volume da pasta ligante da argamassa.
Vv – Volume de vazios.
Vvazios – Volume de vazios da argamassa.
Wf – Módulo de flexão.
QUALIFICAÇÃO DE ADJUVANTES REDUTORES DE ÁGUA ABREVIATURAS
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ABREVIATURAS NP – Norma Portuguesa.
EN – European Norm.
CEN – Comité Européen de Normalisation
CAPÍTULO 1
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1. INTRODUÇÃO
1.1. Enquadramento do tema Segundo a norma EN 934-2 [1], entende-se por adjuvante uma substância incorporada na amassadura de argamassas e betões, numa quantidade inferior a 5% da massa do cimento, com o objectivo de modificar as propriedades das misturas no estado fresco e/ou endurecido.
No interior da vasta família dos adjuvantes, encontram-se os redutores de água. Um redutor de água é um adjuvante cuja função principal é melhorar algumas propriedades das misturas, diminuindo ou mantendo a quantidade de água adicionada.
Na presente dissertação, apresenta-se um estudo relativo a uma metodologia para a qualificação dos superplastificantes/redutores de água de alta gama. Estes englobam diferentes famílias químicas e têm vindo a representar um papel cada vez mais importante na constituição das argamassas e betões, sendo a redução de água gradualmente maior. Ao longo dos anos, têm-se descoberto fórmulas mais robustas daqueles adjuvantes, com o intuito de melhorar as propriedades e o comportamento das misturas que incorporam.
Trata-se de um tema dos nossos dias, de interesse acrescido, uma vez que se encontra em constante atualização, progredindo em complexidade. Pretende-se analisar parte dessa evolução do desempenho, ensaiando os seus limites.
1.2. Objetivos e metodologia
O presente trabalho tem como principais objetivos a comparação do desempenho redutor de água e a análise de custos de adjuvantes de famílias químicas diferentes e de diversas marcas, mantendo a mesma consistência.
Foram equacionadas várias relações entre os adjuvantes e o ligante, de modo a desenvolver uma metodologia criteriosa, usando diferentes percentagens de adjuvante em cada mistura.
A fim de garantir uma boa análise de desempenho, observaram-se as resistências dos provetes aos 7 e 28 dias (tração e compressão). No que diz respeito aos adjuvantes que são simultaneamente redutores de água e aceleradores de endurecimento, foram testadas as resistências também às 24 e 48 horas.
INTRODUÇÃO
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A compacidade da pasta ligante é calculada através do quociente entre o volume real do ligante e o volume da pasta ligante. Com este parâmetro e com as respetivas resistências, foi possível determinar a constante de Feret.
Por fim, procurou-se fazer uma análise, o mais real possível, de custo/desempenho dos diferentes adjuvantes, tentando-se encontrar uma solução otimizada.
1.3. Organização do trabalho A presente dissertação está dividida em cinco capítulos e um anexo.
O primeiro capítulo engloba o enquadramento do tema, os objetivos delineados, a metodologia a seguir e a organização do trabalho.
O capítulo 2, Estado da Arte, é um capítulo onde se abordam todos os aspetos científicos e tecnológicos do tema. Apresenta a história, o desenvolvimento e aplicações de cada família química de redutores de água.
No capítulo 3, são descritos os ensaios laboratoriais, os materiais usados nos ensaios e os parâmetros a analisar. É também descrita uma folha de cálculo que auxiliou a formulação das misturas.
O tratamento dos resultados, bem como a otimização da relação custo/desempenho dos diferentes adjuvantes, integram o quarto capítulo.
Por último, no quinto capítulo, apresenta-se uma conclusão geral da dissertação e possíveis desenvolvimentos futuros.
CAPÍTULO 2
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2. ESTADO DA ARTE
2.1. Introdução
O betão é um material constituído por duas fases: os agregados e a pasta ligante depois de endurecida.
Figura 2.1. Distribuição volumétrica do betão em duas fases (a+p=100%)
Seguindo a ideia proposta por Feret, a resistência mecânica depende da compacidade da pasta ligante e da qualidade da mistura ligante:
!!,!!!!,!×!! ⇔ !!,! =!!,!!!
em que fc,j é a resistência de rotura à compressão de um provete j dias após a amassadura, kc,j o parâmetro qualificador da mistura ligante (pó constituído por cimento e, eventualmente, por uma adição) aos j dias e ! a compacidade da pasta ligante (que é a razão entre o volume real da mistura ligante ou ligante (“pó ligante”) e o volume da pasta:
! = !!!!
em que c é o volume real do cimento, s o volume real da adição e p o volume da pasta ligante, que é igual à soma dos volumes da mistura ligante com os volume da água, do adjuvante e do ar.
agregados (a%) pasta ligante (p%)
(1)
(2)
ESTADO DA ARTE
4
Carla Cabanas, em trabalho recente [2], mostrou ainda que a expressão (1), embora muito importante, deverá ser complementada por um fator que a poderá alterar, quando os agregados têm capacidades resistentes muito diferentes dos materiais correntemente utilizados, conforme os exemplos que se mostram:
• Agregados de má qualidade;
• Agregados de grande capacidade resistente, utilizados em betões de elevadíssimo desempenho;
• Agregados leves que fazem variar as resistências dos respetivos betões em função do seu volume e da sua resistência ao esmagamento [3].
No entanto, para o desenvolvimento deste trabalho, o que interessa é a influência dos adjuvantes redutores de água na qualidade do betão: a resistência mecânica e a consequente durabilidade. Se a resistência mecânica de betões e argamassas, de acordo com a expressão (1), depende da mistura ligante (“pó ligante”) e da compacidade da pasta, dever-se-á explicar a ação dos adjuvantes redutores de água devidamente enquadrada pela mesma. Isto significa que se deverá perceber o melhor desempenho do cimento pela ação tensioativa dos adjuvantes e, simultaneamente, se a água de amassadura é reduzida, então a compacidade da pasta ligante aumenta. É neste contexto que se pode perceber que todas as condições de durabilidade, face às várias classes de exposição ambiental do betão estrutural, segundo a EN 206-1, têm uma tripla exigência [15]:
• Limite máximo de A/C;
• Dosagem mínima de cimento;
• Classe de resistência mínima.
Uma pasta mais compacta é uma pasta mais resistente à penetração dos diferentes agentes agressores e tem como consequência um betão mais durável.
Assim, deve-se analisar a ação dos adjuvantes redutores, dos quais se fará breve resenha das suas características e efeitos no betão e argamassas, bem como as alterações tecnológicas decorrentes.
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A junção de um adjuvante redutor de água a argamassas e betões pode ser feita com três objetivos diferentes, como se explica a seguir (Figura 2.2.).
Figura 2.2. Três situações alternativas na adição de um adjuvante redutor de água
A função da primeira situação é a fluidificação de uma massa de consistência mais seca, mantendo a mesma quantidade de água. A segunda tem como função a redução da quantidade de água mantendo a mesma consistência. A terceira é uma situação composta pelas duas anteriores, ou seja, tem o objetivo de reduzir a água de amassadura e plastificar a massa.
De acordo com as normas, um plastificante deverá ter uma redução de água entre 5 e 12% e um superplastificante deverá ter uma redução superior a 12%.
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A capacidade redutora dos superplastificantes/redutores de água de alta gama pode, no seu máximo desempenho, atingir os 40% e, assim, obter relações de água/cimento mais baixas comparativamente a outras misturas sem estes adjuvantes.
Há adjuvantes que acumulam funções, como é o caso dos redutores de água (função principal) que são simultaneamente aceleradores de endurecimento inicial (função secundária). Consegue-se, deste modo, satisfazer diferentes necessidades apenas com a aplicação de um só produto, rentabilizando a produção em pré-fabricação ou na aplicação mais rápida de pré-esforço.
O gráfico seguinte representa as diferenças entre este tipo de adjuvantes e os adjuvantes correntes.
Figura 2.3. Desempenho de adjuvantes redutores de água que são simultaneamente aceleradores de endurecimento inicial
ESTADO DA ARTE CAPÍTULO 2
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2.2. Evolução dos adjuvantes redutores de água
A partir da década de 30 do séc. XX e até aos anos 70, os lenhossulfonatos formaram a base de quase todos os adjuvantes redutores de água. Estes produtos são constituídos por uma longa cadeia de polímeros, cuja unidade molecular está representada na figura 2.4. A sua repetição dá lugar à molécula de lenhossulfonato.
Figura 2.4. Unidade molecular de lenhossulfonato [5]
O lenhossulfonato é um produto de baixo custo, formado por uma complexa mistura de vários produtos e obtido no processo de extração da celulose da madeira para a fabricação da pasta de papel. Como tal, as suas características são dependentes de vários fatores, como por exemplo a idade da madeira ou o processo de fabricação da pasta de papel e a sua quantidade, entre outros. [4,5].
Os efeitos secundários do uso de plastificantes são significativos e, muitas vezes, indesejáveis. Alguns atuam como retardadores, diminuindo o ganho de resistências iniciais e/ou arrastando ar sob a forma de pequenas bolhas [4].
Na década de 70 do séc. XX surgiram os superplastificantes baseados em naftalenos sulfonados (SNF), com um aspeto acastanhado, um teor de sólidos compreendido entre 35 a 42% e cuja unidade molecular está representada na Figura 2.5.
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Figura 2.5. Unidade molecular de SNF [5]
Estes produtos permitem a redução de água até 25% e aplicam-se a argamassas e betões com uma consistência fluida, com relações de água/cimento de 0,40 a 0,65 [5].
Os principais componentes secundários que são adicionados a um SNF são geralmente lenhossulfonatos e certos sais orgânicos ou inorgânicos, como aceleradores [5].
Os naftalenos possuem como característica interessante a facilidade de controlar a reologia de um betão de alto desempenho devido a um ligeiro retardamento de presa que originam [6].
Na década de 80 surgiram as melaminas sulfonadas (SMF), com 22 a 40% de partículas sólidas, comercializadas sob a forma de um líquido transparente [6].
A unidade molecular cuja repetição gera SMF está representada na Figura 2.6.
Figura 2.6. Unidade molecular de SMF [5]
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Tal como os naftalenos, permitem a redução de água até 25% e aplicam-se a argamassas e betões com uma consistência fluida, com relações de água/cimento de 0,40 a 0,65 [5].
Os adjuvantes com base nas melaminas podem ser empregues sem componentes secundários, embora se possam misturar com ácidos hidrocarboxílicos ou lenhossulfonatos [5].
Em comparação aos naftalenos, as melaminas distinguem-se pelos seguintes aspetos positivos: não retardam tanto a presa do betão, as sobredosagens acidentais são menos críticas, uma vez que têm um teor de sólidos inferior, e fazem menor retenção de ar [6].
Somente em 2000 surgem os policarboxilatos (PCE), cuja capacidade redutora de água é muito superior à dos restantes superplastificantes podendo chegar aos 40%.
Os policarboxilatos são produtos químicos que apresentam uma grande flexibilidade para modificar a sua estrutura e adquirir determinadas propriedades, de modo a obter produtos com uma vasta gama de propriedades e efeitos, e podem ser usados sozinhos ou misturados uns com os outros ou com lenhossulfonatos [4,5]. Estes fatores têm impulsionado o desenvolvimento deste tipo de adjuvantes.
Os superplastificantes com base em éter policarboxilato possuem uma estrutura química com uma formulação de polímeros tipo pente que se carateriza por ter uma longa cadeia em forma de coluna vertebral em que estão unidas cadeias laterais de óxido etileno (Figura 2.7.). Estas podem variar de número e comprimento e são responsáveis pelo bloqueio espacial. A cadeia principal pode variar de comprimento, ter cargas elétricas variadas e a sua função é a adsorção do polímero nos grãos de cimento [5,7,8].
Figura 2.7. Esquema de um polímero tipo pente [5]
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2.3. Seleção, aplicação e dosagem dos superplastificantes
Algumas das características mais importantes do comportamento dos superplastificantes, que afetam diretamente o seu uso nos betões, têm que ver com o comportamento de uma combinação particular entre o superplastificante e o ligante. Esta combinação depende, para além do tipo de adjuvante, de vários fatores como os constituintes do ligante, a composição e finura do cimento ou a relação água/cimento [4].
Realizam-se ensaios para verificar o comportamento das misturas frescas fazendo alterar as dosagens de superplastificante em função do ligante. Os ensaios que verificam a consistência de pastas ou argamassas executam-se utilizando o cone de Marsh ou o molde troncocónico (Øbase=100mm; Øtopo=70mm; H=50mm), ou mesmo um cilindro (Ø=55mm; H=55mm), com ou sem energia suplementar de pancadas.
Figura 2.8. Sessão pública de ensaios no auditório do ISEC, onde aparecem simultaneamente, sobre a mesa e projetado em ecrã, o cone de Marsh, a mesa de espalhamento e os moldes
troncocónico e cilíndrico [19]
No cone de Marsh mede-se o tempo de escoamento, que será tanto menor quanto mais fluida for a mistura. No molde troncocónico ou no cilindro mede-se o espalhamento da argamassa, que será tanto maior quanto mais fluida for a mistura.
ESTADO DA ARTE CAPÍTULO 2
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Estes ensaios poderão ter dois possíveis desenvolvimentos sequenciais em função de dosagens de adjuvante sucessivamente crescentes:
• Para uma determinada mistura com água de amassadura constante, dosagens crescentes de adjuvante produzem consistências sucessivamente mais fluidas, até à constância de um determinado valor;
• Para uma dada mistura, de consistência fixada, dosagens crescentes de adjuvante forçarão reduções de água sucessivamente maiores até um determinado valor que se manterá constante.
Nestes dois casos, atinge-se uma situação fisicamente ótima, a partir da qual, maiores dosagens não produzirão qualquer efeito (sem alteração da consistência ou da redução de água), considerando-se que houve saturação da ação do produto.
Estas duas situações ótimas, a partir das quais não se sobredoseará o produto, têm objetivos distintos:
• No primeiro caso, a obtenção da melhor trabalhabilidade;
• No segundo caso obter-se-á a maior redução de água, que poderá ser tecnologicamente aproveitada com duas funções:
• A redução de água para aumentar as resistências mecânicas e a durabilidade;
• A redução para diminuir a dosagem de ligante até valores de resistências idênticos ao da referência.
Deve ter-se em atenção que podem ocorrer efeitos prejudiciais como a segregação, fluidificação ou aprisionamento de ar (repentinamente libertado) durante a mistura. Os efeitos prejudiciais manifestam-se também devido a problemas de compatibilidade entre o cimento e o superplastificante [4,5].
O método de mistura influencia o valor da dosagem de superplastificante no ponto de saturação. Se o adjuvante for adicionado um ou dois minutos após o primeiro contacto da água de amassadura com o cimento pode haver um desenvolvimento substancial na melhoria na trabalhabilidade. Caso contrário, se o adjuvante for adicionado ao mesmo tempo que a água de amassadura, uma parte significativa do mesmo é incorporada na rápida reação do C3A reduzindo a disponibilidade para o aumento da trabalhabilidade. Este efeito foi demonstrado em adjuvantes com bases em lenhossulfonatos, SNF e SMF. Nos PCE este efeito revelou-se menos significativo, tornando-os mais tolerantes a diferentes métodos de mistura [4,6].
ESTADO DA ARTE
12
2.4. Efeitos da aplicação dos adjuvantes redutores de água
A ação de um adjuvante redutor de água na presença de um determinado cimento é influenciada por três fenómenos de natureza físico-química (dispersão, adsorção e potencial de repulsão intermolecular) e pela forma como o cimento e o adjuvante foram misturados [5,9].
Os fenómenos de natureza físico-química resultam na desfloculação e dispersão das partículas de cimento, conferindo-lhes uma forte carga elétrica negativa de modo a repeli-las umas das outras.
2.4.1. Interação física
O efeito plastificante dos adjuvantes redutores de água é devido à natureza tensioativa das moléculas dos polímeros dos componentes, as quais são adsorvidas pela superfície dos grãos do cimento [4].
Na ausência de superplastificantes, a superfície das partículas do cimento carrega uma mistura de cargas positivas e negativas, sendo uma propriedade de todas as superfícies. Estas partículas, quando misturadas com a água, apresentam uma forte tendência a agrupar-se, devido às forças atrativas do tipo Van der Waals que se geram entre as partículas, dando lugar a flocos ou agrupamentos de partículas. Estes flocos deixam a água presa no seu interior, restando pouca para proporcionar a fluidez da pasta. Como consequência, a água não poderá aceder à superfície das partículas de cimento que estão em contacto entre si, diminuindo as primeiras hidratações destas superfícies. Quanto mais acentuado for este efeito de floculação, menor será a capacidade desta pasta de fluir quando sujeita apenas à ação da gravidade [4,5,8,10].
Na presença de um redutor de água, o grau de floculação das partículas de cimento diminui, dando lugar a um sistema em que as partículas se encontram dispersas em solução aquosa. Significa isto que as moléculas dos plastificantes têm grupos de iões negativos que formam uma carga global negativa sobre as partículas de cimento, depois de serem adsorvidos para a superfície da partícula de cimento. Assim, as partículas repelem-se, tornam-se mais dispersas, e a água inicialmente presa dentro dos aglomerados fica livre dando lugar a uma trabalhabilidade e acessibilidade da água à superfície do cimento maiores para uma primeira hidratação [4,5].
ESTADO DA ARTE CAPÍTULO 2
Eliana Augusta Clemente Soldado 13
A figura abaixo representa o fenómeno descrito:
Figura 2.9. Adsorção do plastificante às partículas de cimento (à esquerda) e dispersão das
mesmas, dando maior acessibilidade à água (à direita) (Adaptado de [4]) Os mecanismos de dispersão das partículas de cimento pelos superplastificantes podem ser divididos em dois tipos:
a) Baseados na repulsão eletrostática; b) Baseados na repulsão estérica.
Figura 2.10. Repulsão eletrostática (à esquerda) e repulsão estérica (à direita) [8]
Os polímeros de naftaleno sulfonado e os de melamina sulfonada apresentam uma ação baseada na repulsão eletrostática. Estas duas famílias químicas de adjuvantes incluem o grupo sulfónico nas suas moléculas. A facilidade dissociativa iónica deste grupo é forte e fornece uma carga negativa às partículas de cimento que possuem uma alta concentração iónica, estabilizando desta forma a dispersão [10,11].
ESTADO DA ARTE
14
As moléculas do superplastificante são adsorvidas à superfície das partículas de cimento juntamente com os iões dissolvidos, numa camada designada “Stern”, cujo exterior tem uma carga elétrica. Sobre esta carga, forma-se uma segunda camada onde a concentração de iões carregados (de carga oposta à da camada “Stern”) diminui gradualmente. Este fenómeno resulta num plano de deslizamento lubrificado no interior desta última camada [8].
O mecanismo de dispersão das partículas de cimento baseado na repulsão estérica está presente nos carboxilatos modificados [10]. No início do processo da amassadura ocorre a mesma dispersão eletrostática que nos superplastificantes tradicionais, mas as cadeias laterais ligadas ao polímero principal geram um efeito de repulsão estérica que estabiliza a capacidade das partículas se separarem e dispersarem [8]. As cadeias de óxido de etileno têm uma grande facilidade em reter água, formando uma camada de absorção volumosa e espessa na superfície das partículas de cimento. Esta camada provoca elevada repulsão estérica [10].
Os policarboxilatos têm a possibilidade de modificar as estruturas do polímero principal e das cadeias laterais. A alcalinidade criada pela pasta de cimento permite que os polímeros libertem cadeias adicionais de polímeros que previnem a floculação e o endurecimento da amassadura [8].
A distribuição granulométrica das partículas de cimento e a sua forma podem ser considerados como fatores físicos que influenciam o comportamento reológico das pastas. A título de exemplo, se a superfície específica do cimento aumenta, o número de partículas na mistura aumenta e a superfície de contacto com a água é maior. Como consequência, a distância entre as partículas diminui e a frequência de colisão e os pontos de contacto entre estas partículas aumentam, conduzindo ao aumento da viscosidade plástica [11].
ESTADO DA ARTE CAPÍTULO 2
Eliana Augusta Clemente Soldado 15
2.4.2. Interação química
Geralmente, quanto maior a dosagem de superplastificante, maior o atraso do início de presa. Para além da dosagem de adjuvante, existem outros fatores que influenciam o início de presa; são eles a finura e composição do cimento, a temperatura e a natureza (especialmente dos grupos funcionais) e peso molecular do superplastificante [8].
O tamanho das partículas de cimento, a sua forma e a quantidade de alguns dos seus componentes são parâmetros que têm influência no comportamento das misturas [8,10].
Após o contacto do adjuvante com o cimento, os aluminatos tricálcicos (C3A) e os alumino ferratos tetracálcicos (C4AF) – ambos componentes do cimento – adsorvem imediatamente uma quantidade significativa de adjuvante.
Pouco tempo após o contacto com a água, iniciam-se as reações de hidratação. O restante adjuvante é então adsorvido pelos silicatos tricálcicos (C3S) e pelos silicatos bicálcicos (C2S) – componentes maioritários do cimento –, sendo que a quantidade de adjuvante disponível para os C3S e C2S é condicionada pela quantidade adsorvida pelos C3A e C4AF. Esta quantidade será tanto menor quanto maior for a de C3A e C4AF [10].
A ação de dispersão é prejudicada nos cimentos ricos em C3A e C4AF, uma vez que a adsorção dos adjuvantes não é uniforme ao longo da superfície do cimento [11]. O produto de hidratação dos C3A e C4AF bloqueia as partículas de cimento reduzindo, deste modo, a trabalhabilidade [10].
Apesar dos C3A, C4AF e C3S hidratarem rapidamente, os C3S são os responsáveis pelo desenvolvimento da maior parte da resistência inicial. Os C2S hidratam mais lentamente, o que conduz a um aumento de resistência ao longo do tempo. Os C3S e C3A são os responsáveis pela maior parte do calor de hidratação nas primeiras 48h. A substituição parcial dos C3A e dos C3S por C4AF e C2S, respetivamente, conduz a uma diminuição do calor de hidratação e a uma redução da resistência inicial sem afetar a resistência final do betão [10].
ESTADO DA ARTE
16
2.5. Análise resumida das influências dos adjuvantes redutores no betão endurecido
Depois de se terem descrito os efeitos dos plastificantes à base de lenhossulfonatos, os redutores de segunda geração (naftalenos sulfonados e melaminas sulfonadas) e, finalmente, os policarboxilatos apresentam-se resumidamente estas influências no Quadro 2.1. [12]:
Quadro 2.1. Resumo das influências dos adjuvantes redutores de água no betão
Família de adjuvante
Desempenho
Lenhossulfonatos
• Repulsão eletrostática entre partículas; • Reduzida tensão superficial; • Retarda o processo de hidratação; • A água presa entre os flocos de cimento é libertada; • A trabalhabilidade melhora; • Redução de água até 10%.
Naftalenos e Melaminas Sulfonados
• Repulsão eletrostática entre partículas; • Moléculas com cargas negativas adsorvidas às partículas
de cimento originam a repulsão eletrostática; • A trabalhabilidade melhora; • Redução de água até 25%.
Policarboxilatos
• Repulsão eletrostática entre partículas; • As moléculas de adjuvante atuam como barreiras entre as
partículas de cimento: repulsão estérica; • A dispersão dos grãos de cimentos previne a formação de
grandes flocos de cimento; • A trabalhabilidade melhora bastante; • Redução de água até 40%.
ESTADO DA ARTE CAPÍTULO 2
Eliana Augusta Clemente Soldado 17
Conhecidos os desempenhos das diferentes famílias de adjuvantes redutores de água, é possível analisar o seu efeito no betão endurecido a partir das diferentes variáveis que representam os constituintes na expressão de R. Feret (1):
• A redução da água de amassadura aumenta a compacidade da pasta ligante e a consequente resistência mecânica;
• Deve haver algum controlo do teor de ar que, por vezes, os adjuvantes introduzem. Um maior teor de ar reduz resistências mecânicas e durabilidade;
• A ação repulsiva entre os grãos do ligante provocada pelos adjuvantes libertará a água encerrada no interior dos flocos de partículas, permitindo uma maior eficiência deste produto cimentício;
• Nesta expressão verifica-se que é possível obter iguais compacidades reduzindo simultaneamente a água e o ligante. Consequentemente, para o mesmo conjunto de ligante e agregados, a iguais compacidades corresponderão iguais resistências. Esta constatação permite analisar eventuais vantagens relativas de custos. Basta comparar os custos dos dois produtos com a mesma resistência: um sem adjuvante e o outro com a redução de água devida ao adjuvante;
• Verifica-se que a expressão de Feret, apesar de poder ter alguma dependência dos agregados, ela é sobretudo função do que se passa na pasta. É assim que, com algumas restrições cautelosas, é possível, a partir de ensaios de estudo em argamassas com relações ponderais precisas, avançar para análises semelhantes em betões.
CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 19
3. ENSAIOS LABORATORIAIS
3.1. Introdução
O presente capítulo engloba toda a experiência realizada no laboratório: a caracterização dos constituintes das misturas, a formulação das argamassas e os ensaios realizados nos estados fresco e endurecido.
Foram formuladas argamassas com 12 adjuvantes redutores de água distintos, de famílias químicas e empresas diferentes e comparados os seus desempenhos com uma argamassa de referência sem adjuvante.
3.2. Seleção e caracterização dos constituintes das argamassas
3.2.1. Cimento
O cimento é um ligante hidráulico, ou seja, um material inorgânico finamente moído que, quando misturado com água, forma uma pasta que faz presa e endurece devido a um conjunto de reações de hidratação. Depois do endurecimento, conserva a resistência mecânica e estabilidade mesmo debaixo de água [13].
Todos os cimentos provêm do clinquer, responsável pela função ligante, graças ao qual pastas, argamassas e betões passarão de um estado inicial fluido e moldável a um estado final sólido e mecanicamente resistente. O clinquer é constituído por silicatos e aluminatos de cálcio, sendo os primeiros responsáveis pelo desenvolvimento das capacidades resistentes [14].
A norma europeia NP EN 197-1 prevê 27 tipos de cimento diferentes divididos em 5 grupos indicados no quadro 3.1.
Quadro 3.1. Principais grupos de tipos de cimento e respetiva percentagem de clinquer (Adaptado de [15])
Tipo de cimento % de clinquer
CEM I Cimento Portland 95-100
CEM II Cimento Portland composto 65-94
CEM III Cimento de alto forno 5-64
CEM IV Cimento pozolânico 45-89
CEM V Cimento composto 20-64
ENSAIOS LABORATORIAIS
20
Os vários tipos de cimento podem conter, para além do clinquer, outros constituintes. As escórias granuladas de alto forno, sílicas de fumo, pozolanas naturais, cinzas volantes, xistos calcinados e calcários são os principais [15].
Quanto à resistência, os cimentos têm três classes, com valores mínimos de rotura à compressão em argamassa normalizada, aos 28 dias 32,5, 42,5 ou 52,5 N/mm2. Para cada uma destas classes, ainda se consideram duas subclasses, no que respeita ao endurecimento inicial: N se o endurecimento é normal, R se há resistências iniciais elevadas.
Utilizou-se, nos ensaios laboratoriais, o cimento Portland de calcário CEM II/A-L 42,5 R, com uma massa volúmica real de 3,12kg/l. Tem, na sua composição, 80 a 94% de clinquer, 6 a 20% de calcário e uma reduzida percentagem de sulfato de cálcio regulador de presa. Em termos de limites de tensões de rotura, tem como valor de resistência mecânica mínima aos 28 dias 42,5MPa e resistência máxima 62,5MPa. Além disso, deverá ter, pelo menos, 20 MPa de resistência à compressão, aos 2 dias.
Figura 3.1. Amostra do cimento Portland utilizado nos ensaios
As características do cimento são muito importantes nas misturas e além disso há uma mútua e muito específica interferência com qualquer adjuvante.
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 21
3.2.2. Agregados
A distribuição ponderal pelas diferentes dimensões dos grãos de um agregado designa-se por granulometria e conhece-se através da sua análise granulométrica.
A granulometria interfere diretamente nas propriedades das argamassas e betões, particularmente na compacidade e trabalhabilidade, sobre as quais exerce uma enorme influência.
A análise granulométrica obtém-se por peneiração fazendo o agregado atravessar peneiros com malhas quadradas de diferentes aberturas, pesando o material retido em cada um dos peneiros. Esta análise é expressa numa curva granulométrica, traduzindo a percentagem de passados em função da dimensão dos peneiros [14,16]. Segundo a série europeia (CEN), a dimensão das malhas está compreendida entre 0,0625 e 63mm.
A figura seguinte representa a curva granulométrica da areia utilizada no trabalho experimental. Com uma massa volúmica real de 2,63kg/l, esta areia tem uma dimensão máxima de 2mm, uma dimensão mínima de 0,0625mm e um módulo de finura de 1,98.
Figura 3.2. Curva granulométrica da areia 0/2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.06
25
0.12
5
0.25
0
0.50
0
1.0
2.0
4.0
5.6
8.0
11.2
16.0
22.4
31.5
Pas
sado
s (%
)
Malhas (mm)
ENSAIOS LABORATORIAIS
22
Esta areia foi composta no laboratório, retirando-se-lhe uma fração grossa, com o objetivo de não danificar a misturadora.
Figura 3.3. Peneiro com malha quadrada de 2mm (à esquerda) e agregado peneirado utilizado
nas misturas (à direita)
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
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3.2.3. Adjuvantes
O trabalho laboratorial envolve o estudo de argamassas constituídas por doze adjuvantes redutores de água diferentes, sendo que quatro deles são naftalenos (SNF), três melaminas (SMF) e cinco são policarboxilatos (PCE). Dois dos adjuvantes estudados são simultaneamente redutores de água e aceleradores de endurecimento inicial.
O quadro 3.2. apresenta a variedade de adjuvantes utilizados no trabalho laboratorial, organizado por famílias químicas e empresas produtoras.
Quadro 3.2. Adjuvantes identificados por famílias químicas e empresas produtoras
(*) Adjuvantes redutores de água e simultaneamente aceleradores de endurecimento
Empresa
A B C D E
Fam
ília
quím
ica
1. SNF
A1
B1
C1
D1
-
2. SMF -
B2
C2
D2
-
3. PCE
A3 (*)
B3
C3
D3
E3 (*)
ENSAIOS LABORATORIAIS
24
Os adjuvantes foram adicionados às misturas a partir de permilagens de 5 em relação à massa do cimento, com sucessivos incrementos do mesmo valor, ajustando o fator redutor por tentativa e erro, de modo a enquadrar o espalhamento entre 160 e 180mm.
Esclarece-se que se considera como fator redutor o valor que multiplica a quantidade de água a calcular sem a interferência de qualquer adjuvante. Este fator obtém-se através da diferença entre a unidade e o valor da percentagem de redução da água de amassadura dividida por 100. Isto significa que a água de amassadura já reduzida se obtém do seguinte modo:
Ag = Ag′× 1− !!"" = Ag′×F!
em que Ag’ é a água de amassadura sem adjuvante, x a redução percentual de água provocada pelo adjuvante e F o fator redutor.
Considera-se o limite de redução quando deixa de haver redução significativa da mesma, isto é, o cimento está saturado do produto.
(3)
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 25
3.2.4. Água de amassadura
A hidratação do cimento é a principal função da água de amassadura, além da trabalhabilidade. Deste modo, deve ser controlada de maneira a que não afete as caraterísticas das argamassas e betões.
Não deve conter impurezas prejudiciais às propriedades das misturas, tais como matérias orgânicas, alcalis e sulfatos [14] ou qualquer outro poluente.
Segundo a norma NP EN 1008 [17], devem ser distinguidos diferentes tipos de água de acordo com a sua proveniência: potável, recuperada nos processos da indústria de betão, subterrânea, superficial natural/residual industrial, do mar/salobra e proveniente de esgotos domésticos. No caso de não ser possível utilizar a água potável, os restantes tipos de água devem ser sujeitos a análises. A água proveniente de esgotos domésticos não é adequada na constituição de argamassas e betões.
Nos ensaios laboratoriais utilizou-se a água potável da rede de abastecimento.
A água, juntamente com os adjuvantes redutores de água, tem uma grande influência em parâmetros como a trabalhabilidade e, consequentemente, a resistência mecânica, mas o seu excesso pode causar exsudação e a consequente segregação dos constituintes granulares.
A quantidade de água correspondente aos materiais granulares é função da sua dimensão e forma (superfície específica, isto é, o quociente entre a superfície e o respetivo volume) e da consistência pretendida.
Definiu-se um conceito de água unitária de molhagem para o utilizar de forma distinta, consoante os materiais granulares são pulverulentos (adições ou cimentos) ou possuem dimensão superior a 0,125mm (agregados). Em relação às adições e cimentos, utiliza-se a sonda de consistência do aparelho de Vicat. Quanto aos agregados, recorre-se ao método rigoroso de Bolomey [18].
Cada superplastificante tem como função reduzir a água de amassadura, mantendo a consistência. Assim, a água de amassadura de cada mistura pode ser calculada em função dos seus constituintes granulares e do fator redutor de água do adjuvante utilizado:
Ag = (ag!×M!)×F
sendo Ag a água de amassadura da argamassa, agi a água unitária de molhagem do constituinte granular i, Mi a massa do respetivo constituinte granular e F o fator redutor de água.
Note-se que na expressão (3) se indicou o significado do fator de redução a partir da redução percentual de água.
(4)
ENSAIOS LABORATORIAIS
26
3.3. Formulação das argamassas
3.3.1. Composição das argamassas
Todas as argamassas do trabalho laboratorial foram ajustadas a um espalhamento de 170±10 mm – classificado como “consistência muito plástica”. O reboco projetado mecanicamente é uma das principais aplicações desta classe de espalhamento [19].
Segundo a EN 1015-2 [20], para um espalhamento de 170±10 mm, a massa volúmica no estado fresco que lhe está associada é um valor superior a 1200 kg/m3, o que se verifica em todas as misturas.
A composição de uma argamassa, em volumes, pode ser dada pela seguinte expressão:
V!"#$"!!"#$%&'
V!"#!$!%%! = V!"#$"!%&' + V!"#$%&' + Vá!"# + V!"#$%!&'( + V!"#$%&! V!"#$%!!ó!"#$ V!"#$%!!"#$%&
Optou-se pela relação ponderal de 1:2,5. Significa isto que as argamassas contêm uma parte de ligante e 2,5 partes de agregados em massa. A relação água/ligante varia consoante a mistura, de acordo com as águas unitárias de molhagem dos constituintes e o fator redutor.
A massa volúmica real de um constituinte, traduzida pela expressão (6), relaciona a sua massa com o volume que ocupa na mistura:
! = !! !
sendo ! a massa volúmica real do constituinte, M a massa do mesmo (de acordo com a relação ponderal escolhida) e V o correspondente volume que ocupa na argamassa.
Assim, conhecendo a relação ponderal e a massa volúmica real de cada constituinte, os seus volumes são conhecidos:
V!"#!$!%%! = !!!+ !
!!+ !"
!,!! +!"#!!"#
+ !!!""×V!"#!$!%%!!
(5)
(6)
(7)
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 27
Desenvolvendo a expressão anterior:
V!"#!$!%%! =! !!!! !!!
!"!,!!!
!"# !!"#!!!! !""
!
em que A é a massa da areia, C a massa do cimento, Ag a massa de água, Adj a massa do adjuvante, Vv a percentagem de vazios em relação ao volume de argamassa, !!!a massa volúmica real da areia, !! a massa volúmica real do cimento e !!"# a massa volúmica do adjuvante. Recorde-se que a massa de água é dada pela expressão (4).
Deste modo, basta ajustar cada mistura pela percentagem de adjuvante adicionado, fator redutor e teor de ar arbitrado.
Esta formulação exige a confirmação experimental da consistência e do teor de ar proposto. Em caso de não conformidade dos valores pretendidos, repetir-se-á o processo até ao seu acerto.
Recorde-se que a expressão (2) define a compacidade da pasta ligante como sendo a relação entre o volume de ligante e o volume da pasta ligante:
! = !!!!
em que c+s é o volume de ligante e p o volume da pasta ligante que, por sua vez, é igual à soma do volume de ligante com o volume da parte fluída.
As constantes de Feret são um parâmetro fulcral na qualificação das misturas. São determinadas pela relação entre a compacidade e as resistências mecânicas à compressão nos dias estabelecidos – por exemplo 7 e 28 – como indicado na seguinte expressão, já apresentada anteriormente:
!!,!!!!,!×!! ⇔ !!,! =!!,!!!
em que fc,j é a resistência de rotura à compressão aos j dias, kc,j o parâmetro de Feret aos j dias e ! a compacidade da pasta ligante.
(1)
(8)
(2)
ENSAIOS LABORATORIAIS
28
3.3.2. Amassadura
Para a amassadura das argamassas utiliza-se uma misturadora que se movimenta a três velocidades e que contém uma cuba com a capacidade nominal de 2 litros.
Os vários constituintes das argamassas são pesados após as suas quantidades serem convenientemente ajustadas numa folha de cálculo (abordado em 3.5. Folha de cálculo).
O adjuvante e a água são colocados em simultâneo na cuba da misturadora, onde já se encontrava o cimento.
O aparelho, depois de ligado, permanece 30 segundos na velocidade mais baixa, a misturar. A areia é adicionada durante os 30 segundos seguintes. Seguem-se mais 30 segundos a misturar naquela velocidade.
Depois da limpeza das paredes da cuba com o auxílio de uma espátula, a misturadora mantém-se 90 segundos na segunda velocidade.
O procedimento descrito anteriormente está esquematizado na Figura 3.4.
Figura 3.4. Esquema da amassadura
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 29
Concluídos os passos anteriormente referidos, a argamassa é submetida a ensaios no estado fresco (ver 3.4.1. Ensaios no estado fresco) e são enchidos e compactados os moldes, conforme duas fotografias da Figura 3.10.
Figura 3.5. Misturadora, cronómetro e espátula (à esquerda) e misturadora ligada na segunda velocidade (à direita)
ENSAIOS LABORATORIAIS
30
3.4. Ensaios
3.4.1. Ensaios no estado fresco
3.4.1.1. Medição da consistência na mesa de espalhamento (Flow test)
Este ensaio realiza-se com o recurso a um disco, um molde troncocónico e um calcador de madeira. Abaixo do disco, a mesa de espalhamento tem uma manivela que o eleva e deixa cair (Figura 3.6.).
Figura 3.6. Material utilizado no Flow Test
O molde troncocónico é limpo e humedecido. Enche-se em duas camadas, comprimindo a argamassa com o calcador dez vezes em cada camada, e rasa-se a superfície no fim. Concluindo o enchimento, retira-se o molde e, com a manivela do disco, dão-se 15 pancadas em 15 segundos e a argamassa alastra-se.
O espalhamento, que é uma medida da consistência, mede-se em duas direções perpendiculares e determina-se a média desses valores, em mm.
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 31
A Figura 3.7. mostra o molde cheio com argamassa (1), o “bolo” de argamassa obtido depois de desmoldado (2) e a argamassa espalhada na mesa após as 15 pancadas.
Figura 3.7. Ensaio de espalhamento
3.4.1.2. Massa volúmica aparente
A massa volúmica da argamassa pode determinar-se recorrendo ao recipiente inferior do aerómetro, utilizado no ensaio do teor de ar, que no aparelho do laboratório tem a capacidade de um litro.
Depois de se tarar o recipiente, enche-se por duas vezes compactando cada camada com 10 pancadas. Por fim, rasa-se a superfície e pesa-se.
Neste caso, o resultado da pesagem indica a massa volúmica aparente da argamassa no estado fresco, em kg/l.
1
2
3
ENSAIOS LABORATORIAIS
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Figura 3.8. Determinação da massa volúmica aparente da argamassa: (1) Recipiente inferior do aerómetro colocado sobre a mesa de espalhamento, já devidamente tarado; (2) Recipiente
inferior do aerómetro após a colocação da primeira camada, que é compactada com 10 pancadas; (3) Recipiente inferior do aerómetro depois de cheio e compactado; (4) Pesagem do
volume de 1litro de argamassa, cujo valor numérico representa a massa volúmica.
4 3
2 1
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
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3.4.1.3. Teor de ar
A determinação do teor de ar é fundamental para o acerto da composição da argamassa e pode sofrer uma enorme variação. A consistência da argamassa, os diferentes tipos de ligantes e adições e os diversos tipos de adjuvantes são fatores que podem fazer variar o teor de ar [19]. Uma maior quantidade de ar provoca a redução da massa volúmica.
Aproveitando o recipiente cheio com a argamassa compactada, pode-se determinar o teor de ar, colocando-se a parte superior do aerómetro sobre a inferior e unindo-as hermeticamente.
Com o auxílio de uma seringa, injeta-se água nas duas válvulas laterais até preencher a parte acima da argamassa e fecham-se as torneiras das válvulas.
Ajusta-se a agulha do manómetro no zero pressionando a bomba contida na parte superior do aparelho.
Abre-se a válvula de ligação entre a célula de ar comprimido e a parte inferior do recipiente. O manómetro dá-nos a imediata indicação do teor de ar.
Este processo baseia-se na lei de Boyle-Mariotte.
Figura 3.9. Aerómetro com a agulha do manómetro ajustada no zero
ENSAIOS LABORATORIAIS
34
3.4.2. Ensaios no estado endurecido
Na realização dos ensaios foram utilizados provetes prismáticos triplos com 40x40x160 mm. Após serem devidamente compactados, na mesa de compactação (Figura 3.9.), e desmoldados foram conservados em água a 20ºC. Alguns ensaios mecânicos foram realizados 24 e 48 horas e todos foram realizados aos 7 e 28 dias após a amassadura.
Os provetes ensaiam-se numa prensa (Figura 3.10.) primeiro por rotura à tração por flexão e, de seguida, por rotura à compressão.
Figura 3.10. Mesa compactadora com molde prismático triplo incluído (em cima), pormenor do molde prismático triplo com argamassa (em baixo, à esquerda) e prensa para ensaios de rotura (em baixo, à direita)
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 35
3.4.2.1. Resistência mecânica à tração por flexão
A prensa para a realização deste ensaio é dotada de três rótulas de aço: uma encontra-se a meio vão da superfície superior do provete; as outras duas situam-se na superfície inferior e distam entre si 2/3 do comprimento do provete, ou seja, 2/3x160mm.
Figura 3.11. Esquema [14] e ensaio de tração por flexão O dispositivo da prensa exibe a força necessária à rotura do provete e a tensão de rotura à tração por flexão, dada em N/mm2, é calculada pela expressão:
f! = !"#$!" = [ !!×!""" ×! !]
!"! != !
!×(!!×!""")×!
!"! ! sendo ft a tensão de rotura do provete à tração por flexão, Mmax o momento máximo (em N.mm) determinado através do valor da força (Ft, em kN), Wf o módulo de flexão (em mm2), e l o vão entre os eixos de apoio (em mm).
Como o vão entre os eixos dos apoios é igual a 2/3 do comprimento do provete (160mm), ou seja, a 106,7mm, a tensão de rotura é dada pela seguinte expressão:
(9)
ENSAIOS LABORATORIAIS
36
f! = !!×
(!!×!""")×! !×!"#!"! = 2,5×F!!
3.4.2.2. Resistência mecânica à compressão
Os provetes utilizados para este ensaio são os resultantes do ensaio anterior.
Interpõe-se na prensa um dispositivo que tem na sua constituição, duas “bolachas de aço” com a forma quadrangular de 40mm de aresta. As “bolachas” comprimem as faces superior e inferior dos provetes até à rotura.
No monitor do computador aparece a força de rotura do provete, em kN, e depois calcula-se a respetiva tensão de rotura à compressão, em N/mm2, através expressão:
f! = (!!×!""")!"! = 0,625×F!!
sendo fc a tensão de rotura do provete à compressão, em N/mm2, e Fc o valor da força de rotura, em kN.
Figura 3.12. Esquema (adaptado de [14]) e ensaio de compressão
(10)
(11)
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 37
3.5. Folha de cálculo
3.5.1. Formulação das argamassas
A formulação das argamassas foi realizada e ajustada com o auxílio de uma folha de cálculo, como mostra a figura seguinte:
Figura 3.13. Folha de cálculo utilizada na formulação das argamassas [21]
A folha está estruturada em sete secções principais: ligante (1), areia (2), adjuvante (3), água (4), ar (5) e o total da argamassa (6), tal como indicado na Figura 3.14.
ENSAIOS LABORATORIAIS
38
Figura 3.14. Principais secções da folha de cálculo
Seguem-se alguns esclarecimentos relativos a cada uma das linhas da folha de cálculo [22]:
i) Definição do traço ponderal abordado em 3.3.1. Composição das argamassas;
ii) Estes valores correspondem às massas dos constituintes relativos à relação ponderal definida;
iii) As massas volúmicas dos adjuvantes e do cimento foram retiradas das respetivas fichas técnicas e a das areias determinada com recurso ao densímetro de Chapman;
iv) Custos unitários dos materiais granulares em €/ton;
v) Custos unitários dos adjuvantes em €/kg;
vi) Água unitárias, em litros de água/kg de material granular, em que os conceitos que traduzem estes valores estão expressos em 3.2.4. Água de amassadura;
vii) Correspondem aos produtos das linhas ii) e vi), ou seja, ao produto das massas dos constituintes pelas águas unitárias de molhagem; a água de amassadura é a soma destes produtos multiplicados pelo fator redutor do adjuvante; esta linha também contém o valor previsto da percentagem de ar;
1 2 3 4 5 6
ENSAIOS LABORATORIAIS CAPÍTULO 3
Eliana Augusta Clemente Soldado 39
viii) O correspondente volume de argamassa é calculado pelo quociente entre a massa dos constituintes granulares, na linha ii), e a massa volúmica real, na linha iii). O correspondente volume de argamassa total obtém-se através do quociente entre a soma dos volumes do cimento, areia, adjuvante e água pelo volume unitário da argamassa, descontando o teor de ar previsto (1-v/100, em que v é a percentagem de ar). O volume de ar determina-se através da percentagem em relação a este volume de argamassa. Este conteúdo é abordado em 3.3.1. Composição das argamassas;
ix) Estes valores das massas de cada um dos constituintes obtêm-se multiplicando as massas correspondentes à relação inicial por um fator que é o quociente entre o volume da argamassa pretendida e o correspondente volume de argamassa de relação inicial (obtido na última coluna da linha viii)). Nesta tabela, o volume pretendido é de 100 litros de argamassa;
x) Aqui os elementos dividem-se em materiais granulares e adjuvantes. Os custos são definidos pela soma dos produtos dos custos unitários pelas respetivas massas correspondentes ao volume de argamassa pretendido. O valor total obtém-se da soma dos custos dos materiais granulares com os dos adjuvantes;
xi) Linha idêntica à ix). Aquela corresponde a um volume que foi definido para o custo da argamassa. Esta (xi)) corresponde a um volume adequado à capacidade da misturadora utilizada nos ensaios de estudo;
xii) Depois de conhecidas as massas dos diferentes constituintes (linha xi)), calculam-se os volumes através do quociente entre aquelas massas e as massas volúmicas reais, para o volume de argamassa definido anteriormente;
xiii) Os valores desta linha permitem uma análise das proporções volumétricas de ligante, areia e parte fluida, assim como a relação da compacidade;
xiv) A massa volúmica da mistura é a soma dos valores das massas dos constituintes da linha xi) divididos pelo respetivo volume de argamassa (última coluna da linha xi)).
CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 41
4. ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
4.1. Introdução
O quarto capítulo abrange a análise e discussão dos resultados obtidos através dos ensaios laboratoriais.
Após o registo dos preços dos constituintes das argamassas, da redução de água e das resistências de cada mistura e calculada a compacidade da pasta ligante, foi possível fazer uma análise técnico-económica dos adjuvantes redutores de água que integraram o trabalho laboratorial, bem como os resultados obtidos nessa análise.
4.2. Análise técnico-económica dos adjuvantes redutores de água
A fim de verificar quais os adjuvantes com melhores relações custo/desempenho de cada família química, foi adotado o seguinte método de análise com base na folha de cálculo descrita no Capítulo 3. As três folhas de cálculo (para cada teor de adjuvante) usadas neste procedimento encontram-se em Anexo 1, a título de exemplo, com a amostra A3 d e o seu conteúdo está descrito no Capítulo 3 e neste ponto 4.2.
A primeira folha, relativa à argamassa de referência (sem adjuvante), está presente para comparação com todos os adjuvantes experimentados nos ensaios laboratoriais. Contém a resistência mecânica à compressão aos 28 dias (fc,28) e o parâmetro de Feret à compressão aos 28 dias (kc,28), calculado pelo quociente entre aquela resistência mecânica e a compacidade da pasta ligante elevada ao quadrado:
!!,!" = !!,!"!!
Esta análise agora referida encontra-se assinalada em células preenchidas com uma cor cinzenta.
A segunda e terceira folhas variam consoante o adjuvante e a respetiva permilagem em relação ao cimento, adicionada às misturas. Este procedimento, seguido em ambas as folhas, é o mesmo para todos os adjuvantes.
(13)
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
42
Na segunda folha, relativa a uma mistura com uma determinada quantidade de adjuvante, é registada a resistência mecânica à compressão aos 28 dias e calculado o parâmetro de Feret à compressão aos 28 dias, pela expressão (13). As células desta análise estão igualmente preenchidas com uma cor cinzenta. Estabelece-se, então, uma relação entre a resistência mecânica obtida com uma determinada quantidade de adjuvante e a resistência mecânica da mistura de referência, através do quociente:
!!,!"!"#$%&'$!à!!"!!!"!#ê!"#$ = !!,!"!"#$%&'!!"#!!"#$%!&'(!!,!"!"#$%&'!!"!!"#"!ê!"#$
Posteriormente, avalia-se o custo da mistura com adjuvante em relação ao da mistura de referência, através do quociente entre as células “Custo total dos constituintes” das folhas 1 e 2, como indica a expressão:
!"#$%!!"#$%&'(!à!!"##"!!"!!"#"!ê!"#$ = !"#$%!!"!#$!!"#$%&'!!"#!!"#$%!&'(!"#$%!!"!#$!!"#$%&'!!"!!"#!"ê!"#$
As células referentes às expressões (14) e (15) estão preenchidas a “verde azeitona”.
A terceira folha é uma interação entre as duas anteriores. Regista-se a resistência mecânica à compressão aos 28 dias da mistura de referência e o parâmetro de Feret à compressão aos 28 dias da mistura com adjuvante, calculado na segunda folha, de modo a que se consiga determinar uma nova compacidade da pasta ligante:
!!"#$"%#&!!"#!!! =!!,28!"#$%&'!!"#"!ê!"#$
!!,28!"#$%&'!!"#!!"#$%!&'(
As células correspondentes aos valores indicados na expressão (16) estão preenchidas com uma cor cinzenta.
Reduz-se a dosagem de cimento para obter a mesma resistência do valor de referência. Considera-se que as resistências são iguais quando os quadrados das compacidades são iguais. A comparação até à igualdade faz-se entre as células preenchidas com os quadrados das compacidades registadas a azul.
(14)
(15)
(16)
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 43
Avalia-se, mais uma vez, a relação entre o custo da mistura com adjuvante e o da mistura de referência, através do quociente entre as células “Custo total dos constituintes” das folhas 1 e 3, utilizando a expressão (15).
A economia de uma mistura passa pela redução do cimento, visto ser o seu constituinte mais caro.
O parâmetro de Feret das misturas com adjuvante é maior quando comparado com a de referência. Significa que os adjuvantes redutores de água, com o seu poder “desfloculante”, potenciam a ação do cimento, dispersando as suas partículas e dando maior capacidade de hidratação. Quanto maior o parâmetro de Feret, mais “desfloculante” é o adjuvante. Por esta razão, definiu-se um “fator potenciador do adjuvante” em relação ao cimento:
!"#$%!!"#$%&'()"*!!"!!"#$%!&'( = !!,28!"#$%&'!!"#!!"#$%!&'(!!,28!"#$%&'!!"#"!ê!"#$
A célula que regista o valor calculado na expressão (17) está preenchida a cor de laranja.
(17)
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
44
4.3. Resultados da análise técnico-económica e discussão dos mesmos
Em função dos dados e resultados dos ensaios, seguem-se as conclusões dos desempenhos dos diferentes produtos para, por fim, se eleger as melhores soluções.
Foram considerados preços por kg de adjuvante, que se verificaram evoluir em função das famílias e, consequentemente, consoante o seu desempenho como redutores de água.
Quadro 4.1. Preço dos adjuvantes/kg (valores em €)
Empresa
A B C D E
Fam
ília
quím
ica 1. SNF 0,30 0,35 0,25 0,30 -
2. SMF - 0,20 0,25 0,25 -
3. PCE 0,90 0,90 0,80 0,80 0,85
Foram igualmente considerados preços para os restantes constituintes das argamassas: 100 €/ton para o cimento e 10 €/ton para a areia.
O quadro abaixo apresenta os resultados obtidos da argamassa formulada sem adjuvante.
Quadro 4.2. Resultados da argamassa de referência
%
Adj Espalhamento
(mm)
Fator redutor de água
Teor de ar (%)
!! !!,!"
(MPa) !!,!"
Custo argamassa (€)
Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 6,64
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 45
4.3.1. Organização dos quadros e critérios de interpretação de resultados
Existe um quadro por cada produto ensaiado e há uma divisão pelas três famílias. Cada quadro organiza-se em 13 colunas que descrevem as seguintes variáveis:
• Na primeira, surge a designação do produto ensaiado;
• A segunda coluna corresponde ao teor de adjuvante, em relação ao cimento, da argamassa da coluna anterior;
• Na terceira coluna indica-se o valor do espalhamento que deverá estar do domínio estabelecido, cujos valores lineares poderão auxiliar algumas análises;
• A quarta coluna indica a capacidade redutora de água, em relação à referência, para o correspondente teor de adjuvante. Entende-se que há saturação para valores de redução de água a partir dos quais não há reduções iguais ou superiores a 2%;
• A quinta corresponde ao teor de ar da argamassa estudada. Na variação de ar consideraram-se três categorias: “pouco significativa”, para variações até 0,5%, “significativa”, de 0,5 a 1,5%, e “muito significativa”, acima de 1,5%;
• A sexta coluna descreve os valores do quadrado da compacidade da pasta ligante, que é um dos fatores de variação da resistência da argamassa. Quanto à influência da compacidade na resistência, considera-se, para o quadrado da compacidade, que o ganho de resistência não é superior a 4%;
• A sétima apresenta os valores médios da resistência à compressão aos 28 dias;
• A oitava coluna indica os valores do parâmetro de Feret que qualifica a ação do cimento;
• A nona define um fator potenciador do adjuvante no ligante, abordado em 4.2. Análise técnico-económica dos adjuvantes redutores de água;
• A décima coluna define os custos das argamassas correspondentes a 100 litros;
• A coluna 11 estabelece a redução do cimento em relação à argamassa de referência, segundo 4.2. Análise técnico-económica dos adjuvantes redutores de água;
• Na coluna 12 obtêm-se os custos das argamassas calculadas com a redução de cimento definidas na coluna 11;
• Na coluna 13 relacionam-se os custos da argamassa de “cimento reduzido” com os da argamassa de referência.
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
46
4.3.2. Naftalenos (SNF)
Analisaram-se quatro produtos desta família: A1 (Quadro 4.3.), B1 (Quadro 4.4.), C1 (Quadro 4.5.) e D1 (Quadro 4.6.).
Quadro 4.3. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante A1
Atinge a saturação aos 2,5% com uma redução de água de 20%.
Introduz uma quantidade muito significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 11%.
Nas dosagens aconselhadas em ficha técnica apresenta um fator potenciador baixo, melhorando a partir dos 2,5%.
A redução do cimento, e consequentemente do custo da argamassa, varia consoante o fator potenciador, ou seja, apresenta melhores valores nas dosagens não aconselhadas.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
A1 a 0,5 175 0,95 5,0 0,121 39,59 327 1,04 6,76 0,92 6,49 0,98
A1 b 1,0 160 0,88 6,0 0,125 40,77 326 1,04 6,89 0,87 6,45 0,97
A1 c 1,5 160 0,85 6,3 0,127 41,03 323 1,03 7,00 0,87 6,54 0,99
A1 d 2,0 170 0,83 6,5 0,127 39,93 314 0,99 7,09 0,90 6,74 1,01
A1 e 2,5 160 0,80 6,5 0,131 48,79 372 1,18 7,22 0,69 6,00 0,90
A1 f 3,0 170 0,78 6,2 0,134 51,83 387 1,22 7,35 0,63 5,85 0,88
A1 g 3,5 180 0,78 6,2 0,134 49,58 370 1,18 7,41 0,67 6,10 0,92
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 47
Quadro 4.4. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B1
Atinge a saturação aos 3,5% com uma redução de água de 25%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 14%.
Considera-se o melhor naftaleno por conseguir os melhores fatores potenciadores em zonas aconselhadas pela ficha técnica (e melhor redução de água). Assim, atinge também uma maior redução de cimento e, consequentemente, de custo, podendo mesmo chegar a reduzir 43% do cimento, o que se traduz numa redução de 14% do custo total da argamassa.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
B1 a 0,5 165 0,94 5,2 0,121 43,83 362 1,15 6,78 0,79 6,05 0,91
B1 b 1,0 165 0,90 5,8 0,123 45,01 366 1,16 6,89 0,77 6,08 0,91
B1 c 1,5 170 0,87 5,4 0,129 46,82 363 1,16 7,06 0,72 6,02 0,91
B1 d 2,0 180 0,85 5,5 0,130 50,73 390 1,24 7,18 0,66 5,86 0,88
B1 e 2,5 170 0,81 6,0 0,132 52,76 400 1,26 7,30 0,63 5,82 0,88
B1 f 3,0 160 0,78 6,3 0,134 53,59 400 1,26 7,43 0,62 5,84 0,88
B1 g 3,5 165 0,75 6,2 0,139 56,34 405 1,29 7,58 0,57 5,73 0,86
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
48
Quadro 4.5. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C1
Atinge a saturação aos 2,5% com uma redução de água de 20%.
Introduz uma quantidade muito significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 8% (considera-se que o valor ótimo é a média dos três últimos resultados).
Apresenta resultados de fator potenciador frágeis nas dosagens aconselhadas pela ficha técnica. Em relação a C1f não se considera credível a tensão de rotura à compressão, por análise comparativa com os valores obtidos aos 7 dias e com a evolução das outras dosagens.
Verifica-se que ainda houve uma evolução não esperada do fator potenciador e, consequentemente, de redução do cimento e de custo total aos 3% de adjuvante, fora da zona aconselhada. Assinala-se este valor com algum grau de incerteza.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
C1 a 0,5 170 0,95 5,5 0,118 38,66 328 1,04 6,71 0,95 6,55 0,99
C1 b 1,0 175 0,90 6,0 0,122 39,52 324 1,03 6,82 0,92 6,56 0,99
C1 c 1,5 175 0,87 6,2 0,124 37,11 299 0,95 6,92 1,01 6,95 1,05
C1 d 2,0 180 0,85 6,5 0,124 39,72 320 1,01 6,99 0,91 6,68 1,01
C1 e 2,5 165 0,80 6,5 0,131 44,45 339 1,07 7,15 0,78 6,32 0,95
C1 f 3,0 160 0,80 7,0 0,127 51,57 406 1,29 7,16 0,65 5,78 0,87
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 49
Quadro 4.6. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D1
Atinge a saturação aos 2,5% com uma redução de água de 23%.
Introduz uma quantidade muito significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 14% (considera-se que o valor ótimo é a média dos três últimos resultados).
Pela análise do fator potenciador, este adjuvante apresenta valores frágeis na zona aconselhada pela ficha técnica, levando a que haja uma baixa redução de cimento e que não haja redução do custo total da argamassa.
Em elevadas dosagens tem um comportamento irregular. Considera-se que a amostra D1e apresenta resultados de resistência inferiores à evolução esperada, pelo que não foi tomada em consideração. Talvez a razão esteja no baixo valor de espalhamento.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
D1 a 0,5 165 0,93 5,5 0,121 37,50 310 0,98 6,64 1,00 6,76 1,02
D1 b 1,0 180 0,89 6,0 0,123 39,75 323 1,02 6,87 0,91 6,57 0,99
D1 c 1,5 180 0,87 6,5 0,123 40,05 326 1,04 6,94 0,90 6,60 0,99
D1 d 2,0 180 0,81 7,0 0,128 46,82 366 1,16 7,09 0,73 6,08 0,92
D1 e 2,5 160 0,77 7,0 0,133 40,17 302 0,96 7,25 0,90 6,88 1,04
D1 f 3,0 170 0,75 7,0 0,135 49,43 366 1,16 7,36 0,67 6,04 0,91
D1 g 3,5 180 0,75 7,0 0,134 50,69 378 1,20 7,42 0,66 6,04 0,91
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
50
4.3.3. Melaminas (SMF)
Analisaram-se três produtos desta família: B2 (Quadro 4.7.), C2 (Quadro 4.8.) e D2 (Quadro 4.9.).
Quadro 4.7. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B2
Atinge a saturação aos 2,0% com uma redução de água de 15%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 7%.
Não há aproveitamento do ligante (fator potenciador do adjuvante) e, por isso, não há redução de cimento, não representando economia em relação à referência.
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(MPa
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
B2 a 0,5 175 0,97 5,2 0,117 35,72 305 0,97 6,67 1,07 6,89 1,04
B2 b 1,0 165 0,93 5,2 0,121 36,36 300 0,95 6,79 1,04 6,92 1,04
B2 c 1,5 170 0,90 5,0 0,126 35,89 285 0,90 6,90 1,07 7,13 1,07
B2 d 2,0 160 0,85 5,2 0,131 40,24 307 0,97 7,03 0,89 6,65 1,00
B2 e 2,5 160 0,85 5,1 0,131 41,31 315 1,00 7,07 0,86 6,58 0,99
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 51
Quadro 4.8. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C2
Atinge a saturação aos 2,5% com uma redução de água de 17%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 12%.
Apesar de ter um comportamento irregular, considera-se a melhor melamina, apresentando, ainda que algo baixos, os melhores fatores potenciadores e, consequentemente, as maiores reduções de cimento. Contudo, quase que não há melhoria de custos em relação à referência.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
C2 a 0,5 160 0,96 5,5 0,117 39,78 340 1,08 6,69 0,91 6,40 0,96
C2 b 1,0 180 0,91 5,2 0,125 39,48 316 1,01 6,86 0,92 6,59 0,99
C2 c 1,5 165 0,88 5,5 0,126 42,79 340 1,07 6,95 0,82 6,32 0,95
C2 d 2,0 170 0,86 5,5 0,128 43,60 341 1,08 7,04 0,80 6,33 0,95
C2 e 2,5 175 0,83 5,8 0,130 41,62 320 1,02 7,14 0,85 6,60 0,99
C2 f 3,0 170 0,82 5,5 0,132 47,74 362 1,15 7,23 0,70 6,08 0,91
C2 g 3,5 180 0,82 4,8 0,135 47,52 352 1,12 7,33 0,70 6,16 0,93
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
52
Quadro 4.9. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D2
Embora não cumprindo estritamente o critério adotado, parece-nos que estamos próximos da saturação, nos 2,5%, com uma redução de água de 14%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 8%.
Considera-se a melamina mais estável, pelo que a variação do fator potenciador não é grande e os melhores resultados, ainda que muito baixos, encontram-se na zona aconselhada pela ficha técnica.
Consegue uma redução de cimento na ordem dos 15%, o que não representa uma redução no custo total da argamassa.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
D2 a 0,5 165 0,96 5,5 0,117 41,50 355 1,13 6,69 0,86 6,23 0,94
D2 b 1,0 165 0,94 5,2 0,120 40,71 339 1,08 6,80 0,88 6,40 0,96
D2 c 1,5 170 0,91 5,5 0,122 41,13 337 1,07 6,89 0,86 6,41 0,96
D2 d 2,0 175 0,88 5,5 0,125 40,03 320 1,02 7,00 0,89 6,62 0,97
D2 e 2,5 160 0,86 5,5 0,127 41,96 330 1,05 7,09 0,84 6,52 0,98
D2 f 3,0 160 0,84 5,5 0,129 41,25 320 1,02 7,18 0,85 6,64 1,00
D2 g 3,5 170 0,83 5,5 0,129 41,55 322 1,02 7,25 0,85 6,71 1,01
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 53
4.3.4. Policarboxilatos (PCE)
Analisaram-se cinco produtos desta família: A3 (Quadro 4.10.), B3 (Quadro 4.11.), C3 (Quadro 4.12.), D3 (Quadro 4.13.) e E3 (Quadro 4.14.).
Quadro 4.10. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante A3
Atinge a saturação aos 2,0% com uma redução de água de 30%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 37% (considera-se que o valor ótimo é a média dos três últimos resultados).
Considera-se o melhor policarboxilato por apresentar os melhores valores do fator potenciador, que se traduz em melhores reduções de cimento e de custo total da argamassa.
Consegue-se, na dosagem de saturação de água, uma redução de cimento de 55% e, consequentemente, uma redução no custo total de 18%.
O excesso de produto poderá estar a prejudicar a hidratação do cimento, pelo que se verifica nos 2,5%. Este valor, no domínio da saturação, tem baixo desempenho.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
A3 a 0,5 160 0,90 7,0 0,118 48,00 407 1,29 6,87 0,72 5,86 0,88
A3 b 1,0 160 0,80 7,0 0,132 52,89 401 1,27 7,31 0,63 5,81 0,87
A3 c 1,5 180 0,75 5,0 0,153 56,23 368 1,17 7,82 0,57 5,88 0,89
A3 d 2,0 170 0,70 4,0 0,169 68,29 404 1,28 8,27 0,45 5,46 0,82
A3 e 2,5 170 0,70 4,5 0,163 51,14 314 0,99 8,46 0,63 6,66 1,00
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
54
Quadro 4.11. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante B3
Atinge a saturação aos 2,0% com uma redução de água de 30%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 36%.
Apresenta valores estáveis até aos 2,5%. A partir desta dosagem, o excesso de produto pode estar a prejudicar a hidratação do cimento.
A redução do cimento ronda os 40% e a redução do custo total da argamassa os 10%, em dosagens aconselhadas pela ficha técnica.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
B3 a 0,5 180 0,80 5,5 0,143 49,01 343 1,09 7,20 0,69 5,99 0,90
B3 b 1,0 165 0,74 5,0 0,156 53,64 344 1,09 7,61 0,61 5,91 0,89
B3 c 1,5 160 0,73 5,0 0,156 56,37 361 1,14 7,86 0,57 5,91 0,89
B3 d 2,0 165 0,70 5,2 0,159 54,86 345 1,09 8,16 0,58 6,17 0,93
B3 e 2,5 160 0,69 4,8 0,163 56,75 348 1,11 8,45 0,56 6,23 0,94
B3 f 3,0 160 0,68 5,0 0,161 53,71 334 1,06 8,69 0,59 6,59 0,99
B3 g 3,5 165 0,66 5,0 0,164 51,50 314 1,00 8,98 0,62 6,98 1,05
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 55
Quadro 4.12. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante C3
Atinge a saturação aos 1,5% com uma redução de água de 20%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 19% (considera-se que o valor ótimo é a média dos três últimos resultados).
Este produto consegue valores de fator potenciador bons na dosagem de 1,5%, representando uma redução de cimento de 41% e traduzindo-se numa economia total de 13%.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
C3 a 0,5 180 0,95 5,5 0,118 40,38 342 1,08 6,85 0,89 6,48 0,98
C3 b 1,0 165 0,87 5,5 0,126 43,45 345 1,07 7,22 0,80 6,47 0,97
C3 c 1,5 160 0,80 6,0 0,137 55,44 405 1,29 7,54 0,59 5,79 0,87
C3 d 2,0 180 0,79 4,3 0,148 54,64 369 1,17 7,90 0,59 6,05 0,91
C3 e 2,5 165 0,79 5,5 0,138 49,44 358 1,13 8,00 0,67 6,53 0,98
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
56
Quadro 4.13. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante D3
Atinge a saturação aos 2,0% com uma redução de água de 21%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 16% (considera-se que o valor ótimo é a média dos três últimos resultados).
Este produto parece ter um comportamento de desempenho crescente de 1 a 2,5%. Quer isto significar que o fator potenciador aumenta gradualmente neste intervalo de dosagens, bem como a redução do cimento, e o custo total da argamassa diminui.
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
D3 a 0,5 165 0,94 6,0 0,117 42,28 361 1,15 6,84 0,83 6,25 0,94
D3 b 1,0 180 0,90 5,2 0,126 42,89 340 1,08 7,17 0,82 6,51 0,98
D3 c 1,5 160 0,83 5,8 0,132 46,47 352 1,11 7,48 0,73 6,40 0,96
D3 d 2,0 165 0,79 5,5 0,140 51,94 371 1,18 7,80 0,63 6,17 0,93
D3 e 2,5 170 0,79 5,5 0,138 57,21 415 1,31 8,00 0,56 5,95 0,90
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 57
Quadro 4.14. Resultados das argamassas formuladas com adjuvante E3
Atinge a saturação aos 2,5% com uma redução de água de 31%.
Introduz uma quantidade significativa de ar em relação à referência.
O ganho de resistência com a variação da compacidade em relação ao valor da referência é de cerca de 32%.
Este produto, apesar de conseguir uma boa redução de água, para dosagens de 2,5% não potencia a resistência. O seu melhor comportamento encontra-se nas dosagens aconselhadas pela ficha técnica, levando a concluir que o excesso de produto poderá estar a prejudicar a hidratação do cimento.
O seu melhor desempenho encontra-se na dosagem de 1,5%, conseguindo uma redução de cimento de 43% e uma redução de custo total da argamassa de 12%.
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Red
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cust
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Ref. 0,0 180 1,00 4,3 0,118 37,33 315 - 6,64 - - -
E3 a 0,5 170 0,95 5,5 0,118 43,38 368 1,16 6,86 0,81 6,20 0,93
E3 b 1,0 175 0,78 5,3 0,146 50,94 349 1,11 7,46 0,65 6,02 0,91
E3 c 1,5 165 0,75 5,5 0,149 57,02 383 1,21 7,74 0,57 5,82 0,88
E3 d 2,0 160 0,73 4,8 0,156 52,63 337 1,07 8,06 0,62 6,29 0,95
E3 e 2,5 160 0,69 5,2 0,160 50,19 314 0,99 8,35 0,65 6,66 1,00
E3 f 3,0 160 0,69 5,0 0,160 53,90 337 1,07 8,59 0,59 6,49 0,98
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
58
4.3.5. Seleção justificada do melhor produto de cada uma das famílias de redutores de água
Após a seleção dos melhores produtos de cada família de adjuvantes redutores de água, segue-se uma breve análise gráfica de cada um deles.
A figura seguinte apresenta a evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e redução de custo total em relação à referência, do melhor naftaleno: B1.
Figura 4.1. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante B1
Este produto tem um desempenho extraordinário em teores elevados de adjuvante (≥2% de C).
0.118%
0.123%
0.128%
0.133%
0.138%
0.143%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
ϒ²#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Compacidade#ao#quadrado#
1%
1.1%
1.2%
1.3%
0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
K/Kref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Fator#potenciador#do#adjuvante#
0.75%
0.8%
0.85%
0.9%
0.95%
1%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
C.red.cim/Cref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Custo#da#argamassa#com#redução#de#cimento#para#resistência#de#
referência#
0.5%
0.6%
0.7%
0.8%
0.9%
1%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
A/Aref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Fator#redutor#de#água#
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 59
Segue-se a evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e redução de custo total em relação à referência, da melhor melamina: C2.
Figura 4.2. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante C2
Os resultados das melaminas não foram satisfatórios. No entanto, esta parece ser a melhor das três.
0.5%
0.6%
0.7%
0.8%
0.9%
1%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
A/Aref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Fator#redutor#de#água#
0.116%
0.121%
0.126%
0.131%
0.136%
0.141%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
ϒ²#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Compacidade#ao#quadrado#
1%
1.1%
1.2%
1.3%
0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
K/Kref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Fator#potenciador#do#adjuvante#
0.75%
0.8%
0.85%
0.9%
0.95%
1%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 3% 3.5%
C.red.cim/Cref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Custo#da#argamassa#com#redução#de#cimento#para#resistência#de#
referência#
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
60
Por fim, apresenta-se a evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e redução de custo total em relação à referência, do melhor policarboxilato: A3.
Figura 4.3. Evolução do fator redutor de água, compacidade, fator potenciador e do custo de argamassa com redução de cimento para a resistência de referência do adjuvante A3
Este adjuvante tem um comportamento muito bom até ao teor de 2% em relação ao cimento.
0.5%
0.6%
0.7%
0.8%
0.9%
1%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5%
A/Aref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Fator#redutor#de#água#
0.118%
0.128%
0.138%
0.148%
0.158%
0.168%
0% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5%
ϒ²#
Teor#de#adjuvante#(%)#
Compacidade#ao#quadrado#
0.95%
1.05%
1.15%
1.25%
1.35%
0.5% 1% 1.5% 2% 2.5%
K/Kref#
Teor#de#adjuvante#(%)#
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referência#
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS CAPÍTULO 4
Eliana Augusta Clemente Soldado 61
4.3.6. Desempenho de adjuvantes redutores de água com aceleradores de endurecimento
Por último, analisa-se a ação dos adjuvantes que aceleram o endurecimento inicial. Estes produtos têm especial interesse para situações de pré-esforço e de pré-fabricação.
Comparam-se as resistências relativas de dois adjuvantes (A3c e E3c) – às 24 e 48 horas e aos 7 e 28 dias – com a argamassa de referência. Esta comparação está expressa no Quadro 4.15. e na Figura 4.4.
Quadro 4.15. Resistências à compressão dos provetes de Referência, A3 c e E3 c
Figura 4.4. Resistências à compressão dos provetes Referência, A3 c e E3 c
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A3 c 35,53 40,61 48,87 56,23
E3 c 32,30 34,02 45,12 57,02
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
62
Pela análise dos resultados das resistências, conclui-se que ambos os adjuvantes conseguem resistências iniciais mais elevadas quando comparados com o provete de referência.
Entre estes, o melhor desenvolvimento é do A3: melhores resistências às 24 e 48 horas e melhores relações de endurecimento (Quadro 4.16.)
Quadro 4.16. Relações de endurecimento às 24 e 48 horas dos adjuvantes A3 c e E3 c
fc1/fc28 fc2/fc28
A3 c 0,63 0,72
E3 c 0,57 0,60
CAPÍTULO 5
Eliana Augusta Clemente Soldado 63
5. CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS
No capítulo anterior, compararam-se os produtos de cada família química e selecionaram-se os melhores, dando ênfase aos seus desempenhos. Esta análise teve origem em ensaios de argamassas, no pressuposto de que, com algumas reservas, é aceitável estimar-se conclusões para os betões. Este desígnio aceita-se mais facilmente no domínio dos betões auto-compactáveis, em que o volume de argamassa é maioritário na composição.
Observe-se o exemplo da receita proposta na Figura 5.1. de um betão auto-compactável da classe C55/67.
Figura 5.1. Receita de um betão auto-compactável da classe C55/67 e respetiva composição de custos dos constituintes
CEM I 52,5 R 60%
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Percentagem de custos
CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS
64
Verifica-se, no exemplo da receita, que o adjuvante redutor de água corresponde a um custo de 9% em relação à importância total dos constituintes e ocupa apenas 0,63% do volume do betão. Apesar de não ser um produto barato, representa um fator de economia do fabrico; isto sem se pensar na redução de tempo e de mão-de-obra na sua colocação.
5.1. Contribuições do desenvolvimento efetuado
Concluindo, resumidamente, pensa-se que o presente trabalho concorreu para o esclarecimento de um conjunto de ideias já formuladas por especialistas deste domínio. Salientam-se as seguintes:
A evolução dos fatores de redução de água;
A ação conjunta da redução de água com a variação do teor de ar, expresso pelo conceito de pasta ligante;
O efeito potenciador do adjuvante no desempenho do ligante, motivado pela sua “ação desfloculadora”;;
A ideia, expressa por Baron [23], de que a expressão de Feret é mais coerente do que aquelas baseadas somente na relação ponderal a/c;
Uma análise técnico-económica na base de uma redução simultânea de cimento e água para resistências iguais às de referência.
Contudo, só mesmo em fase de discussão de resultados se pode aperceber que, se o trabalho se iniciasse agora, se reduziria a tolerância do espalhamento de 170±10 mm para um valor de 170±5 mm. Poder-se-ia obter, certamente, mais rigor em algumas análises.
CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS CAPÍTULO 5
Eliana Augusta Clemente Soldado 65
5.2. Trabalhos futuros
Embora este trabalho tenha sido algo extenso, algumas análises ficaram por desenvolver. Poder-se-á observar, em anexo, que existem resultados à tração por flexão e à compressão para os 7 e 28 dias após a amassadura.
Em fim de trabalho, consideram-se algumas ações cujos efeitos poderiam transmitir mais informações tecnologicamente úteis:
Análise das resistências à tração;
A evolução das tensões de rotura dos 7 para os 28 dias;
A evolução da perda de trabalhabilidade após a amassadura;
O estudo de sinergias entre as diferentes famílias de adjuvantes redutores de água;
Um estudo complementar em betões para confirmação dos resultados em argamassas, tendo em conta o diferente efeito de cintagem nos provetes de argamassas e betões [2]. As outras variações entre argamassas e betões terão a ver com a diferente estrutura destes dois materiais.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Eliana Augusta Clemente Soldado 67
Referências Bibliográficas
[1] EN 934-2:2001 (2001), Adjuvants pour béton, mortier et coulis - Partie 2: Adjuvants pour béton - Définitions, exigences, conformité, marquage and étiquetage.
[2] Cabanas, C. (2011). Metodologia para a Qualificação das Misturas Ligantes de Acordo com a Especificação LNEC E464-2005. Tese de Mestrado, Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Coimbra.
[3] Costa, H. (2007). Composição e Caracterização Mecânica de Betões Estruturais de Agregados Leves. Tese de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil da Universidade da Coimbra, Coimbra.
[4] Domone, P. et al (2010). Construction Materials – Their nature and behavior. 4ªEdição, Spon Press, Londres.
[5] Asociación Científico – Técnica del Hormigón Estructural (ACHE), (2010). Manual de tecnologia de aditivos para hormigon. Grupo de trabajo 2/3 aditivos quimicos para hormigon estructural. Monografia, ACHE, Madrid.
[6] Aïtcin, P. (2001). Bétons haute performance. Editions Eyrolles, Paris, França.
[7] Araújo, F. (2011). Betão Auto-Compactável Eco-Eficiente. Tese de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto.
[8] Nunes, S. (2001). Betão Auto-Compactável: Tecnologia e Propriedades. Tese de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto.
[9] Camões, A. (2005). Influência da presença de adições minerais no comportamento do betão fresco em composições com incorporação de superplastificantes. Revista Engenharia Civil da Universidade do Minho, nº23, pp. 19-29.
[10] Ferreira, R. e Jalali, S. (2002). Betão Autocompactável – Influência dos superplastificantes (carboxilatos modificados) na fluidez e deformabilidade das pastas ligantes. Revista Engenharia Civil da Universidade do Minho, nº15, pp. 29-44.
[11] Nepomuceno, M. (2005). Metodologia para a Composição de Betões Auto-Compactáveis. Tese de Doutoramento, Departamento de Engenharia Civil da Universidade da Beira Interior, Covilhã.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Eliana Augusta Clemente Soldado 68
[12] Sika Concrete Academy (2008). Concrete Training – Level 2: Admixtures. Sika Concrete Academy, Advanced Level (Documento em Power Point). Sika Services AG.
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[14] Lourenço, J. F. (s/d). Formulação e produção de argamassas e betões. Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Coimbra.
[15] Hirschi, T. et al (2005). Sika Concrete Handbook. Sika Services AG, Zurique, Suíça.
[16] Coutinho, J.S. (2002). Agregados para argamassas e betões. Apontamentos teóricos de apoio à cadeira de Ciência dos Materiais, 1ªParte. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto.
[17] EN 1008:2002 (2002), Mixing water for concrete - Specification for sampling, testing and assessing the suitability of water, including water recover from processes in the concrete industry, as mixing water for concrete.
[18] Associação Portuguesa da Indústria de Cerâmica (APICER), Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV) e Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra (DEC-FCTUC), (2000). Manual de Alvenaria de Tijolo - Subcapítulo 3.3. Fabrico das argamassas de assentamento. APICER, CTCV e DEC-FCTUC, Coimbra.
[19] Lourenço, J. F. e Lemos, C. (2011). Argamassas no Estado Fresco. Sessão Técnica de Argamassas (Documento em Power Point). Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, Coimbra
[20] EN 1015-2:1998 (1998), Methods of test for mortar for masonry - Part 2: Bulk sampling of mortars and preparation of test mortars.
[21] Folha de cálculo cedida pelo Professor Jorge Lourenço.
[22] Lourenço, J. F. (2005). Como se traçam as argamassas em laboratório. Construção Magazine – Revista Técnico-Científica de Engenharia Civil, nº13, Dossier Reabilitação, pp. 49.
[23] Baron, J. et al (1997). Les bétons – Bases et données pour leur formulation. Association Technique de L’industrie des Liants Hydrauliques. 2ª Edição, Editions Eyrolles, Paris, França.
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0,45
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2,50
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0,00
890,
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0,00
00
3,12
2,70
2,63
2,62
1,06
1,22
1,06
100,
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,00
10,0
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0,35
0,28
0,20
0,10
0,12
0,12
50,
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0,25
00,
000
0,26
24
0,14
30,
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0,95
10,
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0,00
80,
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0,00
00,
262
0,05
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310
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0,00
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€0,00
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€0,00
€0,00
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4,89
€0,56
€
0,62
60,
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3,52
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0,01
250,
0000
0,00
000,
369
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0
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00,
000
0,66
90,
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0,00
60,
000
0,00
00,
185
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Volume de argamassa (litros)
CEM II/A-L 42,5 R
Fíler calcário
Areia fina 0/2
Areia grossa 2/4
A3
---
---
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RESULTADOS DO PROVETE DE REFERÊNCIA
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
Ref
2,83 57,92
3,08 65,60
58,56 59,04
3,07 59,12
3,25 57,84
58,29 58,71
2,48 56,07
2,94 51,45
60,94 65,69
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRAÇÃO COMPRESSÃO TRAÇÃO COMPRESSÃO TRAÇÃO COMPRESSÃO TRAÇÃO COMPRESSÃO
2,79 58,48 3,09 59,72 6,98 36,55 7,73 37,33
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%) Ref. 40x40x160 0,0 1,00 180 2,14 4,3
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE A1
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
A1 a
2,45 67,90
3,17 61,35
62,91 65,79
2,31 66,12
2,32 59,41
61,03 62,82
3,27 68,93
2,80 63,71
68,12 67,01
A1 b
3,55 65,79
2,34 66,62
64,47 67,74
3,42 65,17
3,81 66,40
64,04 65,38
3,67 63,82
3,48 60,16
66,10 65,08
A1 c
3,44 65,79
3,15 70,12
64,40 59,36
3,59 67,56
3,81 64,78
66,37 62,76
3,48 68,02
3,19 68,51
68,30 68,33
A1 d
2,71 68,23
3,70 66,14
65,54 64,15
2,93 64,92
3,60 62,11
63,30 64,71
3,35 63,54
3,21 60,01
63,22 66,24
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%) A1 a 40x40x160 0,5 0,95 175 2,14 5,0 A1 b 40x40x160 1,0 0,88 160 2,14 6,0 A1 c 40x40x160 1,5 0,85 160 2,14 6,3 A1 d 40x40x160 2,0 0,83 170 2,14 6,5 A1 e 40x40x160 2,5 0,80 160 2,15 6,5 A1 f 40x40x160 3,0 0,78 170 2,16 6,2 A1 g 40x40x160 3,5 0,78 180 2,16 6,2
A1 e
4,25 70,96
3,53 78,26
67,78 76,41
3,90 66,86
3,51 78,22
65,81 77,87
0,00 66,00
3,77 80,98
64,87 76,65
A1 f
3,79 75,32
3,48 85,07
65,73 78,96
4,02 75,74
3,52 76,21
70,00 88,31
4,23 70,48
3,28 87,08
68,21 81,97
A1 g
2,99 72,19
2,62 84,87
78,98 84,50
2,49 69,47
2,54 79,97
74,19 73,00
2,63 75,68
3,24 80,68
72,84 72,90
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa) 7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
A1 a 2,68 65,84 2,76 63,35 6,69 41,15 6,91 39,59 A1 b 3,55 64,90 3,21 65,23 8,87 40,56 8,03 40,77 A1 c 3,50 66,74 3,38 65,64 8,76 41,71 8,46 41,03 A1 d 3,00 64,79 3,50 63,89 7,49 40,49 8,76 39,93 A1 e 2,72 67,05 3,60 78,07 6,79 41,90 9,01 48,79 A1 f 4,01 70,91 3,43 82,93 10,03 44,32 8,57 51,83 A1 g 2,70 73,89 2,80 79,32 6,76 46,18 7,00 49,58
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE B1
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
B1 a
2,57 49,49
3,77 70,50
53,80 63,50
2,98 49,27
3,92 74,73
49,71 68,08
3,68 51,06
3,78 71,10
56,15 72,90
B1 b
2,99 52,69
4,00 68,82
52,47 70,65
3,41 53,99
3,63 71,34
50,22 74,99
3,30 53,40
3,40 75,95
51,46 70,35
B1 c
2,84 61,58
4,20 76,15
64,48 73,39
3,30 56,35
4,00 73,88
56,28 70,74
3,14 56,81
4,06 79,02
51,79 76,32
B1 d
4,85 65,00
3,91 79,79
69,12 73,90
3,42 63,60
3,86 82,57
72,23 77,68
4,25 67,96
4,43 84,17
76,26 88,89
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%) B1 a 40x40x160 0,5 0,94 165 2,14 5,2 B1 b 40x40x160 1,0 0,90 165 2,14 5,8 B1 c 40x40x160 1,5 0,87 170 2,16 5,4 B1 d 40x40x160 2,0 0,85 180 2,16 5,5 B1 e 40x40x160 2,5 0,81 170 2,16 6,0 B1 f 40x40x160 3,0 0,78 160 2,16 6,3 B1 g 40x40x160 3,5 0,75 165 2,17 6,2
B1 e
4,39 62,56
3,32 76,36
70,64 88,17
4,24 71,89
3,42 94,41
84,06 86,67
4,71 73,37
3,58 87,56
72,64 73,37
B1 f
3,82 85,88
3,37 82,13
85,83 84,58
4,05 85,47
3,29 76,32
84,87 93,39
3,76 78,98
3,15 94,31
82,04 83,77
B1 g
3,29 78,54
2,74 91,13
70,12 91,29
3,28 76,58
2,71 98,50
62,85 96,39
3,27 66,00
2,93 75,96
73,14 87,60
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa) 7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
B1 a 3,08 51,58 3,82 70,14 7,69 32,24 9,56 43,83 B1 b 3,23 52,37 3,68 72,02 8,08 32,73 9,19 45,01 B1 c 3,09 57,88 4,09 74,92 7,73 36,18 10,22 46,82 B1 d 4,17 69,03 4,07 81,17 10,43 43,14 10,17 50,73 B1 e 4,45 72,53 3,44 84,42 11,12 45,33 8,60 52,76 B1 f 3,88 83,85 3,27 85,75 9,69 52,40 8,18 53,59 B1 g 3,28 71,21 2,79 90,15 8,20 44,50 6,98 56,34
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE C1
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
C1 a 40x40x160 0,5 0,95 170 2,13 5,5
C1 b 40x40x160 1,0 0,90 175 2,13 6,0 C1 c 40x40x160 1,5 0,87 175 2,14 6,2
C1 d 40x40x160 2,0 0,85 180 2,14 6,5 C1 e 40x40x160 2,5 0,80 165 2,15 6,5
C1 f 40x40x160 3,0 0,80 160 2,14 7,0
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
C1 a
2,97 64,84
3,15 65,15
61,32 70,07
2,86 59,75
3,75 59,21
55,83 60,44
2,83 59,44
3,18 57,56
58,32 58,67
C1 b
2,65 57,22
3,15 68,12
56,52 62,50
3,42 57,32
3,23 60,42
55,13 63,34
2,92 59,82
3,40 60,59
57,62 64,40
C1 c
2,84 64,18
3,00 60,44
61,11 62,63
2,53 58,56
3,35 53,89
57,26 63,11
3,11 62,66
3,66 58,00
62,18 58,17
C1 d
3,41 60,89
3,23 68,71
59,75 67,34
2,80 61,43
3,69 63,25
62,61 61,34
2,95 62,63
3,15 60,65
62,15 60,05
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
C1 a 2,89 59,92 3,36 61,85 7,22 37,45 8,40 38,66
C1 b 3,00 57,27 3,26 63,23 7,49 35,79 8,15 39,52
C1 c 2,83 60,99 3,34 59,37 7,07 38,12 8,34 37,11
C1 d 3,05 61,58 3,36 63,56 7,63 38,49 8,39 39,72
C1 e 3,36 56,68 3,13 71,13 8,39 35,43 7,83 44,45
C1 f 3,20 63,65 3,77 82,52 7,99 39,78 9,43 51,57
C1 e
3,38 59,40
2,93 73,56
59,70 71,43
3,05 57,40
3,24 71,33
50,30 71,52
3,64 55,60
3,22 69,82
57,70 69,10
C1 f
3,21 62,40
4,09 73,30
68,20 91,08
3,07 58,70
3,48 87,18
64,20 74,22
3,31 64,60
3,75 85,61
63,80 83,71
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE D1
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
D1 a
2,79 62,96
3,64 65,59
59,31 64,34
3,13 60,01
3,19 59,10
58,34 60,40
3,29 59,70
2,97 57,15
57,32 53,41
D1 b
3,28 64,49
2,98 61,78
63,17 66,55
3,18 61,66
3,06 66,20
59,18 61,13
3,17 61,05
3,04 61,90
63,91 64,03
D1 c
3,33 70,29
3,36 70,06
63,56 65,48
3,15 57,04
2,92 59,95
57,49 66,96
3,04 65,00
3,67 55,84
61,02 66,22
C1 d
3,66 51,70
3,44 73,26
62,77 80,99
2,83 61,92
3,97 73,02
62,03 69,38
3,43 58,30
4,04 75,41
56,35 77,42
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%) D1 a 40x40x160 0,5 0,93 165 2,14 5,5 D1 b 40x40x160 1,0 0,89 180 2,14 6,0 D1 c 40x40x160 1,5 0,87 180 2,13 6,5 D1 d 40x40x160 2,0 0,81 180 2,14 7,0 D1 e 40x40x160 2,5 0,77 160 2,15 7,0 D1 f 40x40x160 3,0 0,75 170 2,16 7,0 D1 g 40x40x160 3,5 0,75 180 2,15 7,0
D1 e
3,67 59,06
3,11 54,74
59,56 65,71
3,38 57,05
2,87 69,55
61,13 60,28
3,68 63,07
2,94 67,32
65,09 68,07
D1 f
3,56 64,50
3,77 88,45
65,03 81,70
3,32 66,41
4,10 74,62
66,74 82,25
3,25 67,50
3,94 74,04
70,71 73,49
D1 g
2,69 60,38
3,39 80,77
63,52 84,72
2,73 65,17
3,86 81,68
59,78 78,11
2,63 61,60
3,61 80,82
53,00 80,54
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa) 7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
D1 a 3,07 59,61 3,27 60,00 7,68 37,25 8,17 37,50 D1 b 3,21 62,24 3,03 63,60 8,03 38,90 7,57 39,75 D1 c 3,17 62,40 3,32 64,09 7,93 39,00 8,29 40,05 D1 d 3,31 58,85 3,82 74,91 8,27 36,78 9,54 46,82 D1 e 3,58 60,83 2,97 64,28 8,94 38,02 7,43 40,17 D1 f 3,38 66,82 3,94 79,09 8,44 41,76 9,84 49,43 D1 g 2,68 60,58 3,62 81,11 6,71 37,86 9,05 50,69
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE B2
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
B2 a
2,39 57,67
2,97 55,69
55,62 55,98
2,47 57,87
3,21 59,79
58,44 58,48
2,31 61,25
3,03 56,06
59,48 56,91
B2 b
2,96 55,59
3,52 58,07
58,36 56,77
2,79 61,99
3,38 56,18
54,66 61,55
2,79 54,06
3,25 56,77
58,91 59,70
B2 c
2,51 63,31
3,14 60,45
62,13 57,20
2,71 65,47
3,54 55,54
64,02 62,15
2,39 50,02
3,06 55,27
64,63 53,93
B2 d
3,06 69,20
3,42 62,15
68,00 71,53
3,20 66,60
3,01 61,12
71,10 64,41
2,70 67,75
3,17 62,84
71,75 64,23
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%) B2 a 40x40x160 0,5 0,97 175 2,13 5,2 B2 b 40x40x160 1,0 0,93 165 2,14 5,2 B2 c 40x40x160 1,5 0,90 170 2,15 5,0 B2 d 40x40x160 2,0 0,85 160 2,16 5,2 B2 e 40x40x160 2,5 0,85 160 2,16 5,1
B2 e
2,77 68,94
3,71 69,05
64,94 62,51
3,18 66,80
2,45 67,52
70,77 66,24
2,47 68,29
2,91 63,03
67,38 68,20
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa) 7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
B2 a 2,39 58,39 3,07 57,15 5,98 36,49 7,68 35,72 B2 b 2,85 57,26 3,38 58,17 7,12 35,79 8,46 36,36 B2 c 2,54 61,60 3,25 57,42 6,34 38,50 8,12 35,89 B2 d 2,99 69,07 3,20 64,38 7,47 43,17 8,00 40,24 B2 e 2,81 67,85 3,02 66,09 7,02 42,41 7,56 41,31
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE C2
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
C2 a 40x40x160 0,5 0,96 160 2,13 5,5 C2 b 40x40x160 1,0 0,91 180 2,15 5,2 C2 c 40x40x160 1,5 0,88 165 2,15 5,5 C2 d 40x40x160 2,0 0,86 170 2,15 5,5 C2 e 40x40x160 2,5 0,83 175 2,16 5,8 C2 f 40x40x160 3,0 0,82 170 2,16 5,5
C2 g 40x40x160 3,5 0,82 180 2,18 4,8
7 DIAS 28 DIAS
TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
C2 a
2,90 65,49
2,98 63,50
64,68 63,22
2,65 62,05
3,48 65,42
66,69 63,48
3,14 66,93
2,97 66,70
68,20 59,56
C2 b
2,45 60,22
3,40 56,03
57,81 61,21
3,18 61,39
3,40 68,18
65,03 63,61
3,09 64,10
3,31 62,07
63,82 67,90
C2 c
3,39 65,51
3,11 70,29
59,90 67,13
3,39 61,08
3,22 69,38
61,78 67,97
3,76 63,11
3,16 65,38
62,12 70,63
C2 d
2,47 45,14
2,53 69,38
68,74 66,99
2,79 67,05
3,89 72,80
70,66 71,37
2,58 67,34
3,33 68,54
68,85 69,49
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
C2 a 2,90 65,67 3,14 63,65 7,24 41,05 7,86 39,78
C2 b 2,91 62,06 3,37 63,17 7,27 38,79 8,43 39,48
C2 c 3,51 62,25 3,16 68,46 8,78 38,91 7,91 42,79
C2 d 2,61 64,63 3,25 69,76 6,53 40,39 8,13 43,60
C2 e 3,35 70,77 3,60 66,59 8,37 44,23 8,99 41,62
C2 f 3,33 61,78 2,62 76,39 8,32 38,61 6,54 47,74
C2 g 3,53 62,81 3,02 76,03 8,82 39,26 7,55 47,52
C2 e
2,96 69,90
3,70 61,98
71,27 72,02
3,42 71,02
3,58 69,58
69,40 66,79
3,66 70,67
3,51 63,96
72,37 65,22
C2 f
3,82 56,31
2,81 76,61
61,95 78,57
3,32 62,93
2,70 79,28
66,02 78,33
2,84 60,46
2,34 71,60
62,98 73,95
C2 g
3,56 64,75
2,67 79,63
62,92 79,80
3,56 62,57
3,05 73,85
57,96 77,81
3,46 64,44
3,34 73,77
64,21 71,33
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE D2
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
D2 a 40x40x160 0,5 0,96 165 2,13 5,5 D2 b 40x40x160 1,0 0,94 165 2,14 5,2 D2 c 40x40x160 1,5 0,91 170 2,14 5,5 D2 d 40x40x160 2,0 0,88 175 2,15 5,5 D2 e 40x40x160 2,5 0,86 160 2,15 5,5 D2 f 40x40x160 3,0 0,84 160 2,16 5,5 D2 g 40x40x160 3,5 0,83 170 2,16 5,5
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
D2 a
2,22 60,95
3,31 68,60
63,13 73,70
2,46 54,61
3,61 66,50
59,31 63,90
2,38 60,87
3,68 63,00
64,38 62,70
D2 b
2,17 61,93
3,33 64,20
60,95 67,20
2,31 58,09
3,81 66,80
59,87 64,70
2,47 57,56
4,12 62,60
64,49 65,30
D2 c
2,98 61,21
3,85 62,40
60,85 63,80
2,94 59,66
3,74 67,60
61,29 63,40
3,13 62,38
3,58 67,90
58,03 69,70
D2 d
3,08 57,88
3,01 67,80
61,19 63,00
3,39 55,40
3,43 68,90
55,73 65,60
3,42 58,87
3,40 62,50
59,12 56,50
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
D2 a 2,35 60,54 3,53 66,40 5,88 37,84 8,83 41,50
D2 b 2,32 60,48 3,75 65,13 5,79 37,80 9,38 40,71
D2 c 3,02 60,57 3,72 65,80 7,54 37,86 9,31 41,13
D2 d 3,30 58,03 3,28 64,05 8,24 36,27 8,20 40,03
D2 e 3,58 59,20 3,52 67,14 8,94 37,00 8,81 41,96
D2 f 3,62 61,84 2,88 66,01 9,05 38,65 7,20 41,25
D2 g 3,70 62,34 2,92 66,48 9,24 38,96 7,30 41,55
D2 e
3,82 57,72
3,45 65,71
59,54 67,25
3,59 56,85
3,53 66,09
58,51 68,75
3,32 61,49
3,59 71,89
61,06 63,13
D2 f
3,87 62,84
2,66 64,74
63,65 60,00
3,42 60,15
3,19 67,26
60,23 67,44
3,57 62,54
2,79 67,69
61,62 68,91
D2 g
3,77 60,53
2,89 68,20
62,47 63,32
3,74 63,06
3,08 64,54
63,31 70,53
3,58 62,75
2,79 63,95
61,94 68,33
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE A3
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
A3 a 40x40x160 0,5 0,90 160 2,11 7,0 A3 b 40x40x160 1,0 0,80 160 2,15 7,0 A3 c 40x40x160 1,5 0,75 180 2,21 5,0 A3 d 40x40x160 2,0 0,70 170 2,25 4,0
A3 e 40x40x160 2,5 0,70 170 2,23 4,5
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
A3 a
3,15 65,18
2,48 81,25
63,21 82,45
3,13 57,74
3,45 82,94
61,66 71,62
3,13 56,33
3,49 70,23
61,99 72,33
A3 b
3,15 82,83
4,04 82,77
75,40 84,58
3,23 79,44
3,79 86,25
75,91 83,76
3,11 75,65
4,45 80,58
81,42 89,80
A3 c
3,20 81,42
3,53 92,74
73,08 92,94
3,65 74,87
3,88 75,49
81,47 98,42
3,12 82,04
4,08 96,08
76,31 84,15
A3 d
3,11 81,48
4,05 105,08
79,21 116,25
3,17 79,09
4,09 106,00
80,70 105,55
2,69 78,67
4,02 107,76
83,40 114,90
A3 e
3,57 83,86
3,93 89,51
73,05 78,91
3,58 72,75
4,02 75,00
65,00 89,62
3,19 72,08
3,19 79,24
70,38 78,64
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
A3 a 3,14 61,02 3,14 76,80 7,84 38,14 7,85 48,00
A3 b 3,16 78,44 4,09 84,62 7,91 49,03 10,23 52,89
A3 c 3,32 78,20 3,83 89,97 8,31 48,87 9,58 56,23
A3 d 2,99 80,43 4,05 109,26 7,48 50,27 10,13 68,29
A3 e 3,45 72,85 3,71 81,82 8,62 45,53 9,28 51,14
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE B3
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
B3 a 40x40x160 0,5 0,80 180 2,18 5,5 B3 b 40x40x160 1,0 0,74 165 2,22 5,0
B3 c 40x40x160 1,5 0,73 160 2,22 5,0 B3 d 40x40x160 2,0 0,70 165 2,22 5,2
B3 e 40x40x160 2,5 0,69 160 2,23 4,8
B3 f 40x40x160 3,0 0,68 160 2,22 5,0 B3 g 40x40x160 3,5 0,66 165 2,23 5,0
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
B3 a
2,57 66,50
3,48 83,81
58,61 84,85
2,45 66,31
3,38 72,64
58,79 76,70
2,92 58,79
3,42 73,39
48,76 79,07
B3 b
4,01 65,33
3,99 94,80
68,38 91,56
4,00 67,46
3,89 80,38
62,50 83,63
3,52 68,54
4,41 86,09
74,38 78,44
B3 c
3,09 87,28
3,49 94,83
82,10 93,47
3,02 72,12
3,00 85,31
71,16 88,59
3,52 76,27
3,12 89,79
76,03 89,16
B3 d
3,56 86,38
2,88 84,70
82,10 88,85
3,57 88,93
2,88 84,08
79,33 90,07
3,18 76,73
3,17 89,22
80,97 89,76
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
B3 a 2,65 59,63 3,43 78,41 6,62 37,27 8,57 49,01
B3 b 3,84 67,77 4,10 85,82 9,61 42,35 10,24 53,64
B3 c 3,21 77,49 3,20 90,19 8,03 48,43 8,01 56,37
B3 d 3,44 82,41 2,98 87,78 8,59 51,50 7,44 54,86
B3 e 3,47 76,20 3,80 90,80 8,67 47,62 9,51 56,75
B3 f 3,65 71,81 3,99 85,94 9,13 44,88 9,98 53,71
B3 g 4,24 84,82 3,55 82,40 10,60 53,01 8,88 51,50
B3 e
2,85 80,52
3,74 89,73
81,19 92,73
3,91 73,80
3,77 95,62
75,72 94,18
3,64 72,77
3,90 86,63
73,18 85,92
B3 f
3,85 74,64
4,15 91,47
71,26 89,33
3,62 72,25
3,94 90,74
71,57 83,21
3,49 68,78
3,89 85,82
72,38 75,07
B3 g
4,18 83,62
3,66 89,17
89,98 86,04
4,32 87,52
3,78 82,00
86,83 80,96
4,22 87,32
3,21 74,65
73,64 81,58
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE C3
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
C3 a 40x40x160 0,5 0,95 180 2,13 5,5 C3 b 40x40x160 1,0 0,87 165 2,16 5,5 C3 c 40x40x160 1,5 0,80 160 2,17 6,0 C3 d 40x40x160 2,0 0,79 180 2,21 4,3
C3 e 40x40x160 2,5 0,79 165 2,18 5,5
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
C3 a
2,46 54,77
3,59 66,95
42,03 67,84
2,65 44,32
3,58 60,51
44,05 64,30
2,53 48,60
3,18 63,48
43,89 64,55
C3 b
3,29 68,82
3,85 71,32
70,72 70,77
3,32 72,51
3,71 67,05
73,35 73,02
3,58 73,63
4,06 69,99
66,78 65,00
C3 c
3,72 81,40
3,87 92,51
80,30 90,40
3,56 70,73
3,96 89,73
76,98 86,32
4,59 85,68
2,81 84,37
80,13 88,87
C3 d
3,85 81,73
3,53 89,56
88,40 90,81
3,65 79,73
3,40 87,10
80,20 82,43
3,80 87,54
3,58 82,82
83,53 91,85
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
C3 a 2,55 46,28 3,45 64,61 6,37 28,92 8,63 40,38
C3 b 3,40 70,97 3,87 69,53 8,49 44,36 9,68 43,45
C3 c 3,96 79,20 3,55 88,70 9,89 49,50 8,87 55,44
C3 d 3,77 83,52 3,50 87,43 9,42 52,20 8,76 54,64
C3 e 3,76 71,59 3,31 79,11 9,40 44,74 8,28 49,44
C3 e
3,57 76,38
3,12 76,32
73,68 82,05
3,82 71,22
3,54 80,22
70,04 74,64
3,89 72,79
3,27 80,07
65,40 81,34
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE D3
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
D3 a 40x40x160 0,5 0,94 165 2,12 6,0 D3 b 40x40x160 1,0 0,90 180 2,15 5,2 D3 c 40x40x160 1,5 0,83 160 2,16 5,8 D3 d 40x40x160 2,0 0,79 165 2,18 5,5
D3 e 40x40x160 2,5 0,79 170 2,17 5,5
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
D3 a
3,20 62,71
3,21 66,68
63,46 69,68
3,36 60,15
3,17 69,37
60,71 67,23
3,93 55,90
3,40 64,41
55,80 68,54
D3 b
4,12 58,56
3,92 62,67
58,34 77,17
3,67 59,45
3,85 68,20
57,41 66,33
3,23 63,83
4,08 67,11
55,33 70,31
D3 c
3,52 65,84
3,75 67,34
64,02 78,88
3,46 62,34
3,61 72,33
61,68 75,89
3,64 60,37
3,50 74,80
60,85 76,85
D3 d
4,04 68,65
3,50 80,81
62,79 85,87
3,87 61,99
3,79 81,22
63,21 82,13
4,03 72,27
3,33 83,96
73,63 84,60
D3 e
3,80 83,68
3,68 91,66
84,25 90,01
3,79 77,56
3,87 89,31
80,07 94,65
4,26 79,51
4,26 94,55
89,35 89,06
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
D3 a 3,50 59,79 3,26 67,65 8,74 37,37 8,15 42,28
D3 b 3,67 58,82 3,95 68,63 9,18 36,76 9,88 42,89
D3 c 3,54 62,52 3,62 74,35 8,85 39,07 9,05 46,47
D3 d 3,98 67,09 3,54 83,10 9,95 41,93 8,85 51,94
D3 e 3,95 82,40 3,94 91,54 9,88 51,50 9,84 57,21
RESULTADOS DOS PROVETES COM ADJUVANTE E3
PROVE-TE
DIMEN-SÕES %
ADJUVANTE FATOR
REDUTOR
ESPALHA-MENTO
MASSA VOLÚMICA
TEOR DE AR
(mm) (mm) (kg/l) (%)
E3 a 40x40x160 0,5 0,95 170 2,13 5,5 E3 b 40x40x160 1,0 0,78 175 2,19 5,3 E3 c 40x40x160 1,5 0,75 165 2,20 5,5 E3 d 40x40x160 2,0 0,73 160 2,22 4,8 E3 e 40x40x160 2,5 0,69 160 2,22 5,2
E3 f 40x40x160 3,0 0,69 160 2,22 5,0
7 DIAS 28 DIAS
PROVETE TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN) TRAÇÃO (kN) COMPRESSÃO (kN)
E3 a
3,21 51,25
3,80 70,13
51,58 70,04
3,23 54,49
3,03 67,90
48,09 71,58
3,15 47,80
3,31 68,29
46,86 68,55
E3 b
3,62 63,18
3,70 78,52
64,01 84,66
3,66 67,29
3,50 81,07
61,87 81,03
3,85 58,70
3,84 86,18
58,93 77,52
E3 c
4,06 73,72
4,45 90,15
71,56 91,43
3,71 70,03
3,90 88,03
76,19 93,54
3,70 67,50
4,18 91,89
74,17 92,38
E3 d
4,02 85,03
3,30 86,76
79,43 88,09
4,18 79,57
3,44 83,41
77,57 85,08
4,28 78,98
3,41 85,22
83,42 76,71
E3 e
4,44 81,93
3,73 83,00
80,32 86,18
4,18 80,37
4,00 81,03
82,53 76,28
4,45 83,69
4,16 81,82
83,20 73,47
E3 f
4,13 81,56
4,30 93,70
80,99 88,23
4,58 82,59
3,97 86,60
83,90 83,88
4,38 81,44
3,95 81,07
84,02 83,96
PROVE-TE
Força (kN) RESISTÊNCIAS (MPa)
7 DIAS 28 DIAS 7 DIAS 28 DIAS TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
TRA-ÇÃO
COM-PRESSÃO
E3 a 3,20 50,01 3,38 69,42 7,99 31,26 8,45 43,38
E3 b 3,71 62,33 3,68 81,50 9,28 38,96 9,20 50,94
E3 c 3,82 72,20 4,18 91,24 9,56 45,12 10,44 57,02
E3 d 4,16 80,67 3,38 84,21 10,40 50,42 8,46 52,63
E3 e 4,36 82,01 3,96 80,30 10,89 51,25 9,91 50,19
E3 f 4,36 82,42 4,07 86,24 10,91 51,51 10,18 53,90