Estudo da adição de polímero superabsorvente e de nano partículas de sílica para melhorar propriedades de concretos de alta resistência

Abstract

Os Concretos de Alta Resistência (CAR) proporcionaram avanços significativos na construção civil, devido à resistência superior, eficiência e durabilidade frente aos ataques do meio ambiente. No entanto, o elevado consumo de cimento, as baixas relações água/cimento e presença de adições minerais tornam necessários cuidados especiais na sua fabricação, de forma a evitar o surgimento de elevadas tensões de tração que geram retração autógena considerável e consequentemente, à fissuração dos elementos estruturais. A retração autógena é um fenômeno intimamente relacionado com a hidratação do cimento, e não depende de qualquer interferência externa. Entre as estratégias mitigadoras, a cura interna com o uso de Polímero Superabsorvente (PSA) é relatada como a mais eficiente, uma vez que proporciona água necessária à hidratação dos compostos, minimizando o surgimento de tensões nos poros capilares. No entanto, o uso de PSA aumenta a porosidade do concreto, pois deixa vazios não conectados no material endurecido, o que, reduz a resistência mecânica. Neste trabalho propõe-se o uso de nanossílica (NS) para compensar a perda de resistência mecânica causada pelo PSA. Foram desenvolvidas nove misturas contendo diferentes teores destas adições. Avaliou-se as propriedades tanto no estado fresco (como teor de ar, densidade e tempo zero pelo método do ultrassom), como no estado endurecido (resistência à compressão, à flexão e módulo de elasticidade). Também foi determinada a retração autógena, desde o tempo zero até os 28 dias. Os resultados indicam que o polímero superabsorvente é eficiente para mitigação da retração autógena, chegando a eliminá-la quase por completo no teor de 0,3%. Também se observou que a adição de NS, nos teores estudados, aumenta a resistência mecânica dos concretos (em média 15% em relação a referência). A NS, quando utilizada sozinha, aumentou a retração autógena das misturas em 10%, além de causar redução no tempo zero. Nas misturas híbridas, contendo ambas as adições, a adição de NS mostrou-se bastante promissora, uma vez que não prejudicou a ação benéfica do PSA mitigar a retração autógena, obtendo valores muito próximos ao traço contendo apenas PSA. Sua adição também compensou, quase em sua totalidade, as perdas nas propriedades mecânicas causadas pelo PSA.