Consolidação de pastas cimentícias contendo policarboxilatos um estudo calorimétrico e reológico

Abstract

INTRODUÇÃOOs aditivos a base de policarboxilato são amplamente utilizados no setor construtivo com o objetivo de melhorar as características dos materiais cimentícios tanto no estado fresco quanto endurecido [1][2][3][4][5].Conhecidos também como dispersantes, superplastificantes ou, ainda, plastificantes de 3ª geração, os policarboxilatos são agentes ativos de superfície que atuam impedindo, ou pelo menos dificultando, a aproximação das partículas mais finas da composição dos concretos, de acordo com o mecanismo de estabilização eletroestérica [6,7]. Com isto, permitem reduzir a viscosidade das suspensões, possibilitam aumentar o teor de sólidos ou reduzir a quantidade de água de amassamento (podendo chegar em até 40%), melhoram a trabalhabilidade e o desempenho dos materiais em uso [1,2,5,8,9]. Entretanto, a presença dos policarboxilatos pode alterar de forma indesejada a cinética de reação e a aglomeração das partículas de cimento durante a consolidação, caso, por exemplo, a dosagem seja realizada de forma excessiva [1,10]. Além disto, como ainda não há um consenso geral Resumo A utilização de policarboxilatos em concretos é pratica comum no setor de construção civil, visto que esses aditivos auxiliam na dispersão das partículas, possibilitam a redução da quantidade de água de amassamento, permitem melhorar as propriedades no estado fresco e endurecido. Entretanto, é sabido que apesar de possibilitar a produção de concretos de alto desempenho, a presença dos policarboxilatos pode afetar a cinética de reação do cimento e de aglomeração das partículas durante a consolidação. Ao mesmo tempo em que o fluxo de calor liberado durante a reação pode ser quantificado em calorímetros de condução isotérmica, a aglomeração pode também, ser acompanhada a partir de ensaios reológicos oscilatórios com controle de freqüência e deformação. Os resultados obtidos separadamente, quando avaliados conjuntamente podem melhor ilustrar o efeito da presença dos aditivos durante o endurecimento do cimento, abordagem que é apresentada como objetivo principal deste trabalho. Para tanto, pastas cimentícias formuladas com CPIIE-32 foram avaliadas em função da variação do teor de policarboxilato e os resultados mostraram que a taxa de consolidação (promovida pela ação conjunta da reação química e da aglomeração) apresenta relação direta com o teor do aditivo. Palavras-chave: policarboxilato, pasta cimentícia, reação de hidratação, aglomeração, consolidação. Abstract Polycarboxylates are frequently used as additives to concrete production in the construction industry. The additive increases the dispersion of the particles, reduces the amount of water, and improves the mechanical properties of concrete in the fresh

Acompanhamento da hidratação de cimento Portland simples com resíduo de bauxita

“…Diferentes mecanismos são propostos para descrever a hidratação: tratam-se de reações químicas contínuas e exotérmicas que podem ser divididas em vários estágios, de acordo com o fluxo de calor, conforme já reportado por [9,10]. No estágio I, que ocorre em minutos, a rápida liberação de calor após o primeiro contato da água com o cimento ocorre devido à dissolução dos álcalis ou sulfato de cálcio e íons, como K + , Na + , SO 4 2-, Ca 2+ [9][10][11][12].…”

“…No estágio I, que ocorre em minutos, a rápida liberação de calor após o primeiro contato da água com o cimento ocorre devido à dissolução dos álcalis ou sulfato de cálcio e íons, como K + , Na + , SO 4 2-, Ca 2+ [9][10][11][12]. No segundo estágio, conhecido como período de indução, as reações de hidratação ocorrem muito vagarosamente, devido à formação de uma camada de gel de C-S-H (silicato de cálcio hidratado) ao redor das partículas de cimento.…”

“…No estágio III, devido à saturação iônica da fase aquosa, ocorre a rápida formação do C-S-H e C-H (hidróxido de cálcio), resultando em redução gradual da concentração de íons de Ca 2+ . Finalmente, no estágio IV a formação de C-S-H e C-H continuam, mas de forma mais lenta, reduzindo a velocidade da reação global [9][10][11]14].…”