ADJUVANTES

O uso de adjuvantes é tão antiga como o próprio cimento ou dos ligantes hidráulicos. Já os romanos usavam no betão de pozolana, sangue, clara de ovo, banha e leite como adjuvantes para melhorar a trabalhabilidade dos betões. Actualmente sabe-se que os mesmos provocam a introdução de ar, sob a forma de bolhas, o que pode ter contribuído para aumentar a duração do betão romano.

O adjuvante é uma substância usada em % inferior a 5% da massa do cimento, adicionada durante a amassadura, as componentes normais das argamassas e betões, com o fim de modificar certas propriedades destes materiais, quer no estado fluido quer no estado sólido, quer na passagem de um para outro.

Esta definição não engloba as substâncias minerais moídas que se juntam ao betão, como pozolanas ou escórias que são adicionadas em proporções muito maiores que 5% para actuarem nas propriedades do cimento Portland.

Principais características, que se pretendem alcançar, com o uso de adjuvantes:

• Melhorar a trabalhabilidade

• Acelerar a presa

• Retardar a presa

• Acelerar o endurecimento nas primeiras idades

• Aumentar as tensões de rotura nos primeiros meses

• Aumentar a resistência aos ciclos de congelação/descongelação

• Diminuir a permeabilidade aos líquidos

• Impedir a segregação e a sedimentação do cimento nas caldas de injecção

• Criar uma ligeira expansão no cimento, para ancoragens do pré-esforço

• Aumentar a aderência ao agregado e aos betões endurecidos

• Produzir betões coloridos

• Produzir betão celular (leve)

• Produzir propriedades fungicidas, germicidas e insecticidas

• Ajudar a bombear betões pobres

• Inibir a corrosão das armaduras

Classificação dos Adjuvantes (NP EN 934-2):

• Reologia (viscosidade, estudo dos materiais com características de sólidos e fluidos) das argamassas e betões frescos

• Teor de água das argamassas e betões

• Presa e endurecimento

• Expansão

• Resistência a acções biológicas

• Resistência a acções físicas

• Resistência a acções químicas

• Cor

Produtos tenso-activos:

Os adjuvantes redutores de água de amassadura (plastificantes) e os agentes introdutores de ar pertencem a uma categoria de substâncias designadas por tensio-activos.

Substâncias tensio-activas:

Possuem propriedades físico-quimicas de modificarem a tensão superficial do dissolvente (água). As suas moléculas apresentam-se alongadas e têm uma parte hidrofila e outra hidrófoba.

A extremidade hidrófila é formada geralmente por grupos hidroxicarboxílicos. A parte hidrófoba não é molhada pela água e tende a sair do contacto, e a parte que é ionizável fica em contacto com a água.

Tipos de Adjuvantes:

• Adjuvante redutor de água/ plastificante - adjuvante que, sem afectar a trabalhabilidade,
  permite a redução da dosagem de água de uma dada amassadura, ou que, sem modificar a dosagem de água, aumenta a trabalhabilidade, ou que produz simultaneamente os dois efeitos.

• Adjuvante redutor de água de alta gama/ superplastificante - adjuvante que, sem afectar a trabalhabilidade, permite uma alta redução da dosagem de água de uma dada mistura, ou que, sem modificar a dosagem de água aumenta consideravelmente a trabalhabilidade, ou que produz os dois efeitos simultaneamente.

• Adjuvante retentor de água - adjuvante que reduz a perda de água através da redução da exsudação.

• Adjuvante introdutor de ar - adjuvante que permite incorporar durante a operação de
  amassadura uma quantidade controlada de microbolhas de ar uniformemente distribuída e mantê-la após endurecimento. 

• Adjuvante acelerador de presa - adjuvante que permite diminuir o tempo de transição do
  estado plástico para o estado rígido do betão. 

• Adjuvante acelerador de endurecimento - adjuvante que acelera o desenvolvimento das
  resistências iniciais no betão, afectando ou não o tempo de presa.

• Adjuvante retardador de presa - adjuvante que prolonga o tempo de transição do estado
  plástico para o estado rígido no betão.

• Adjuvante hidrófugo (que preserva a humidade) - adjuvante que reduz a absorção capilar do betão endurecido.

Redutores de água de amassadura

Estas substâncias são designadas por plastificantes ou redutores da água de amassadura. Estes produtos permitem diminuir a água de amassadura, mantendo a trabalhabilidade desejada.

Introdutores de ar

Estes produtos resultam da mistura de diversos surfactantes aniônicos e não iônicos que apresentam uma elevada capacidade de redução da tensão superficial da água e consequente incorporação de micro-bolhas de ar que funcionam como redutoras de atrito.

   

 Estrutura típica de incorporador de ar

   

Bolhas de ar e efeito "lubrificante"

 

Vantagens: Originam maiores resistências mecânicas devido ao maior grau de compacidade alcançado e um melhor acabamento. São usados na fabricação de blocos de alvenaria, para pavimentos.

Superplatisficante
São produtos de nova geração, com polímeros. 

 

Estes produtos apresentam um mecanismo duplo de acção dispersante, dervido tanto da repulsão eletrostática devida às cargas negativas existentes nos grupos carboxilatos ao longo da cadeia de polimetilmetacrilato quanto da estabilização estérica, resultante dos grupos hidrofílicos laterais.

   

 Mecanismo de repulsão eletrostática

                   
       

 Repulsão eletrostática e estérica dos PCXs

 

Representação esquemática do mecanismo de repulsão dos policarboxilatos.

Esta combinação de efeitos resulta em um elevadíssimo poder dispersante sobre as partículas de cimento, possibilitando a obtenção de betões de alta resistência ou de betões Autocompactáveis. 

Principal finalidade

• Aumentar a tensão de rotura

• Reduzir a dosagem de cimento, sem alterar a tensão de rotura nem a trabalhabilidade

• Aumentar a trabalhabilidade, mantendo as dosagens de água e cimento

• Diminuir a permeabilidade

Sem plastificantes: partículas de cimento aglomerado pelas tensões capilares devidas à presença de ar e água.

Com plastificantes: absorção do plastificante por parte das partículas de cimento expulsando ar.

Todo o dispersante do cimento que permita a redução na água de amassadura de pelo menos 5% sem alterar a trabalhabilidade é um redutor de água de amassadura. Os redutores vulgares permitem reduzir a água de 10 a 15% aumentando a tensão de rotura de 10 a 20%, a 28 dias. Mas esses redutores por serem absorvidas selectivamente pelos compostos do cimento, têm o efeito secundário de retardar a presa e introduzir ar.

Os bons redutores de água de amassadura devem permitir retirar entre 5 a 15% de água mantendo a trabalhabilidade constante. As tensões de rotura a 24h e 3 dias poderão ser um pouco mais baixos mas a 28 dias, devem ser 10 a 20% mais elevadas.