Uso de aditivos de concreto pede observação da norma técnica

O bom resultado vai depender da realização de ensaios em laboratório, inclusive de protótipo do caminhão betoneira. Para cada obra e condicionantes, haverá uma dosagem apropriada

Publicado em: 01/12/2020Atualizado em: 20/04/2023

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

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A principal vantagem do uso de aditivos é a produção de concretos que, sem eles, não poderiam ser feitos (foto: Nopphinan/shutterstock)

Os aditivos de concreto são objeto de norma técnica, a ABNT NBR 11768:2019, e sua especificação deve seguir uma série de protocolos. “Aditivo de concreto não é poção mágica. De nada adianta o uso do melhor aditivo e da melhor empresa de químicos se não houver estudos, planejamentos, acompanhamento e boas práticas no uso”, alerta o engenheiro pós-doutor Carlos Britez, sócio-diretor na Britez Consultoria.

Aditivo de concreto não é poção mágica. De nada adianta o uso do melhor aditivo e da melhor empresa de químicos se não houver estudos, planejamentos, acompanhamento e boas práticas no uso
Carlos Britez

Intitulada “Aditivos químicos para concreto de cimento Portland”, a norma tem três partes, sendo que na primeira prescreve detalhadamente os requisitos para especificação dos aditivos. “Basicamente, os aditivos devem cumprir com os requisitos dessa normalização mediante os ensaios das partes 2 e 3 para a sua finalidade requerida e necessidade da obra/projeto. O ideal também, se possível, é consultar um especialista em tecnologia do concreto, pois a especificação necessitará da validação ou ajuste do teor adequado a partir de estudo do concreto”, ensina.

Critérios para especificação

Cada projeto/obra possui um contexto e uma condicionante de aplicação intrínseca do concreto. Além disso, o Brasil é um país de proporções continentais com ampla malha rodoviária, locais de difícil acesso e com trânsito intenso, sem contar com as diferenças climáticas significativas (temperatura, umidade relativa e nível UV), as peculiaridades dos insumos regionais e de lançamento do concreto (tipo de bomba, tubulação etc.).

“A especificação deve levar em consideração a compatibilidade de determinado aditivo com todas essas condicionantes. É uma engenharia particular da dosagem do concreto”, frisa Britez. É o que explica o fato de que um mesmo aditivo (produto) de um mesmo fornecedor dá certo em São Paulo e não dá certo no Rio de Janeiro, que é vizinho, mas com enorme diferença dos insumos regionais.

Independentemente do projeto, se for necessário um aditivo para manter o concreto mais aberto ou com pega mais acelerada ou mais fluido ou com quaisquer outras necessidades, é indispensável um estudo prévio em laboratório. Os ensaios visam a avaliação minuciosa das condições do concreto no estado fresco e endurecido, bem como o envolvimento de caminhões betoneira protótipo com volume representativo, a fim de analisar todas as questões intervenientes (tempo em percurso, condições climáticas, tipo de lançamento entre outros) que podem afetar o desempenho final. “Projetos que consideram estudo de dosagem do concreto e protótipos prévios costumam alcançar resultados bastante satisfatórios”, destaca.

Projetos que consideram estudo de dosagem do concreto e protótipos prévios costumam alcançar resultados bastante satisfatórios
Carlos Britez

Tipos de aditivos

De acordo com a nomenclatura da ABNT NBR 11768, os principais aditivos são: redutores de água (RA1 e RA2), controladores de hidratação (CH), aceleradores de pega (AP), aceleradores de resistência (AR), compensadores de retração (CR), redutores de retração (RR), incorporadores de (IA) e modificadores de viscosidade (MV). Esses aditivos atendem uma infinidade de especificações e necessidades, desde concretos convencionais até especiais.

Conhecidos como aditivos plastificantes e superplastificantes, esses produtos ganharam nova nomenclatura na nova norma técnica, identificados agora como redutores de água (RA). “Sob a ótica do consumo, esses são os de maior emprego e mais comumente utilizados em concretos de linha nas empresas de serviços de concretagem, uma vez que as propriedades mecânicas e a durabilidade dos concretos passam pela redução da quantidade de água. E, ainda, que os projetos estão avançando cada vez mais para empregar concretos mais fluidos, basta ver o desenvolvimento do concreto autoadensável e as alturas que nossos edifícios seguem”, expõe.

Nos últimos anos, houve o avanço dos aditivos controladores de hidratação (CH) sendo aplicados trivialmente no concreto dosado em central. A isto seguem os produtos específicos para cada segmentação ou projeto, como os aceleradores de pega (AP) para a produção de concretos projetados ou compensadores de retração (CR) para a produção de pisos industriais.

Vantagens dos aditivos

De acordo com Britez, a principal vantagem do uso de aditivos é a produção de concretos que, sem eles, não poderiam ser feitos. Assim, existem diversas aplicações bem distintas para uso dos aditivos. Cada um possui uma finalidade específica, vantagem e limitação peculiares. “Na esfera da composição química, a base costuma ser diferenciada pelo tipo, teor e qualidade de polímero ou composto/substância empregada (orgânica ou inorgânica)”, diz.

Ele dá como exemplo, os aditivos redutores de água que têm como bases as ligninas, os naftalenos e polímeros. Em geral, as ligninas possuem ações mais retardantes e controladoras da hidratação do cimento, dependendo da dosagem. Os naftalenos têm ações mais aceleradas e os polímeros artificiais, comumente de éter policarboxílico, possibilitam uma variedade distinta de aplicações. “Por conta da possibilidade de adequação das moléculas do composto sintético, pode-se atuar com maior tempo de abertura do concreto no estado fresco e maior fluidez. Daí o fato do seu uso generalizado em concretos autoadensáveis”, afirma.

Aditivos incorporadores de ar, devido à formação de microbolhas de ar dispersas homogeneamente, têm como uma das principais funções conferir estabilidade a ação de ciclo de gelo/degelo. É o caso da pista do rinque de patinação construída no Park Shopping Canoas/RS, que fez uso desse aditivo no concreto.

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Pista de patinação, inauguração em novembro de 2017

Já os modificadores de viscosidade são bastante usados para inibir efeitos de exsudação e segregação do concreto com deficiência de agregados regionais para uma determinada mistura. Ou ainda, conferir efeito de lubrificação intragranular para possibilitar bombeamento de longas distâncias. “Inclusive, em alguns conceitos internacionais, estes produtos são chamados de ‘areia líquida’”, conta.

Aditivos aceleradores de pega e resistência são recomendados para serviços que exijam liberação rápida, como em reparos de pisos, por exemplo, ou desfôrma de prédios executados em sistema construtivo de paredes de concreto, que exigem resistência elevada 12 a 14h após a concretagem. Compensadores e redutores de retração devem ser utilizados em peças que exijam maior controle da alteração volumétrica do concreto, de forma a prevenir a formação de fissuras, como em grandes panos de pisos de concreto.

Interação com o concreto

Os aditivos se misturam ao concreto, basicamente, por efeitos de interação química ou física, ou ainda, de forma combinada, sendo a sua ação primária a redução da quantidade de água do concreto por dispersão das partículas de cimento. “É de amplo conhecimento que o cimento é um ligante que, em contato com a água, possui uma propriedade inerente de coagulação. O uso de aditivos, principalmente os redutores de água de alta eficiência agem com o objetivo de repulsão dessa coagulação. Dependendo do caso, por mecanismos de adsorção superficial, barreira estérea, barreira eletrostática (e até eletrostérica, que é soma dos dois efeitos, como no caso dos aditivos à base de éter policarboxílico) e inibição de sítios reativos”, diz.

Redutores de água normais geralmente reduzem a tensão superficial da água por meio de uma cadeia polar, tornando as partículas de cimento hidrofílicas. Incorporadores de ar possuem a mesma tipologia, exceto pelo uso de uma cadeia hidrocarbônica apolar, por suas bases de resinas, com um grupo polar aniônico na extremidade, e promovem a formação e bolhas estabilizadas. Os aditivos que aceleram a pega do concreto modificam a cinética de hidratação do cimento, promovendo a reação em um curto espaço de tempo.

“Enfim, os mecanismos de interação dos aditivos são distintos. Para cada tipologia e base química haverá reações específicas. Com isso, se reforça a necessidade de estudo prévio para avaliar a compatibilidade entre os aditivos, teores e forma de adição com cada tipo de cimento, como ressalta a norma técnica de referência sobre o assunto”, reforça Britez.

Quantidades adequadas

No concreto, os aditivos são fortemente associados com a quantidade total de aglomerantes, sendo a sua proporção fixada como um percentual deste consumo por metro cúbico. A ficha técnica do fabricante costuma informar um intervalo/teor de trabalho, mas sempre se deve fazer uso de estudos amplos em laboratório, a fim de se determinar a quantidade adequada para cada situação, avaliando o concreto tanto no estado fresco, quanto no endurecido. Inclusive, mediante a avaliação de caminhões betoneira protótipo com uso de volumes representativos e apoio de um especialista em tecnologia do concreto.

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Colaboração técnica

Carlos Britez – Pós-doutor em Engenharia Civil na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP). Sócio-diretor na empresa Britez Consultoria e parceiro da PhD Engenharia e GP&D Consultoria e Projetos. Professor assistente do Programa de Educação Continuada da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (PECE-USP) na área de patologia e no curso de Especialização da Escola Presbiteriana Mackenzie na área de Tecnologia. Tem experiência na área de Engenharia Civil com ênfase Materiais e Componentes de Construção (Doutor em Ciências), atuando principalmente nas áreas de tecnologia dos materiais e sistemas, e de inspeções e diagnósticos de manifestações patológicas em estruturas de concreto de armado. Recebeu o prêmio de melhor Tese de Doutorado do ano de 2012 pelo Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON). Vencedor do Prêmio Epaminondas Melo do Amaral Filho, Destaque em engenharia no campo do projeto e construção de concreto de alto desempenho no ano de 2015.