Mitigação da retração autógena em microconcretos de alta resistência com adição de polimeros superabsorventes e aditivo redutor de retração

Abstract

O concreto de alta resistência apresenta inúmeras vantagens devido à relação água/materiais cimentícios baixa e, associado a um consumo elevado de material cimenticio, apresenta refinamento da rede porosa. Com isso, há um aumento das forças capilares e, por consequência, elevação da retração autógena, que constitui um aspecto desfavorável ao uso desse concreto como material estrutural e que particularmente é mais intensa nestes concretos que nos de resistência normal. Diante o exposto, esta pesquisa investigou a eficácia de duas soluções mitigadoras da retração autógena: o polímero superabsorvente – PSA e o aditivo redutor de retração – ARR. Foi investigado também o comportamento mecânico e a durabilidade, em microconcretos com resistência à compressão, aos 28 dias, da ordem de 120 MPa. As misturas com três teores de PSA (0,3%; 0,4% e 0,6% em relação à massa de cimento), dois teores de ARR (1% e 2% em relação à água de cimento) e uma relação de a/c maior ao da mistura de referência (a/c=0,5) foram realizadas em laboratório e comparadas ao traço de referência. A metodologia usada para determinação da retração autógena foi a prescrita pelo JCI - Technical Committee on Autogenous Shrinkage of Concrete, em corpos de prova prismáticos. O tempo de inicio da determinação experimental da retração autógena foi obtido usando a técnica da velocidade de pulso ultrassônico. Os resultados indicam que as duas estratégias mitigadoras são eficazes na redução da retração autógena, sem alterar de forma relevante as propriedades mecânicas e a durabilidade. Mas especificamente, o PSA é bastante promissor, pois no teor de 0,6% em relação à massa de cimento, na idade de três dias, a redução na retração autógena foi de 80% com pequena redução nas propriedades mecânicas (até 15%) em relação à mistura de referência. Com relação ao ARR, o teor de 2% é eficaz na redução da retração (até 42% aos 3 dias) com pequena redução nas propriedades mecânicas (até 10%) em relação à mistura de referência. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

High strength concrete has many advantages due to its low water/cement (w/c) relationship, and its high usage of cementitious materials causes refinement of the porous media. However, there is an increase in capillary forces and, therefore, an increase in autogenous shrinkage which is an unfavorable aspect to the use of such concrete as a structural material. The increase is more intense when using high strength concretes instead of normal strength ones. This study investigated the efficiency of two solutions as mitigation strategies to autogenous shrinkage: the Superabsorbent Polymer - SAP and Shrinkage Reducing Admixtures – SRA. The mechanical properties and durability in microconcretes with compressive strength at 28 day, of about 120 MPa, were also studied. Mixtures having three levels of SAP (0.3%, 0.4% and 0.6% relative to mass of cement), two levels of SRA (1% to 2% relative to mass of cement), and a ratio w/c higher than the reference mixture (w/c=0.5), were performed in the lab and compared to the reference mixture. The methodology used to determine autogenous shrinkage was prescribed by JCI - Technical Committee on autogenous Shrinkage of Concrete, in prismatic specimens. The time of initiation of experimental determination of autogenous shrinkage was obtained using the technique of ultrasonic pulse velocity. The results indicated that the two mitigation strategies are effective in reducing autogenous shrinkage without changing the mechanical properties and durability of the material. More specifically, the SAP is very promising, because the content of 0.6% relative to the weight of cement, at the age of three days, reduced 81% the autogenous shrinkage with little reduction in mechanical properties (up to 15%) compared to the reference mixture. With respect to the SRA, the content of 2% is effective at reducing shrinkage (up to 42% at 3 days) with little reduction in mechanical properties (up to 10%) compared to the reference mixture.