Por que sua mistura de concreto precisa de um aditivo superplastificante redutor de água de alto nível (e quando pular)

A resposta curta: um aditivo superplastificante redutor de água de alto nível é a ferramenta mais eficaz que temos para quebrar o antigo compromisso entre concreto força e trabalhabilidade. Isso nos permite cortar água 12 para 30 por cento, mantendo a mistura fluida o suficiente para bombear, lugar, e terminar sem lutar. Mas aqui está o chute – use errado, e você vai perseguir a queda o dia todo, combater a segregação, ou acabar com concreto que endurece antes de você poder retirá-lo do caminhão. Já vi isso acontecer em canteiros de obras, desde núcleos de arranha-céus em Dubai até pátios de pré-moldados em Ohio. Isso não é teoria. Isto é o que aprendemos da maneira mais difícil.

O que exatamente é uma mistura superplastificante redutora de água de alto alcance?

Nós chamamos isso de HRWR, abreviadamente, mas a designação oficial pela ASTM C494 é Tipo F (faixa alta água reduzindo) ou Tipo G (redução e retardamento de água de alta faixa). It is a chemical admixture designed to do one thing exceptionally well: deflocculate cement particles. In a standard mix, cement grains tend to clump together, trapping water that does nothing for workability. That trapped water is wasted. An HRWR disperses those clumps, freeing up the water to lubricate the paste. The result is a dramatic reduction in water demand without losing slump. We are talking about turning a stiff, zero-slump mix into a flowing, self-leveling one – or conversely, taking that same mix and keeping it stiff while dropping the water content for monster compressive strength.

How Does It Work? A ciência que realmente usamos

Two mechanisms dominate the action of modern high range water reducing superplasticizer admixtures. Primeiro, electrostatic dispersion. The molecules in the mistura adsorb onto the surface of cement particles, dando-lhes uma forte carga negativa. Como cargas repelem, então as partículas se separam. Esta é a tecnologia mais antiga, e funciona, mas tem uma fraqueza – a repulsão pode ser filtrada por íons na solução dos poros ao longo do tempo, levando à perda de queda. É por isso que você vê alguns caras no Reddit reclamando que o concreto endureceu 20 minutos. Segundo, e mais importante para hoje, obstáculo estérico. O mais novo éter policarboxilato (PCE) os superplastificantes têm longas cadeias laterais que impedem fisicamente que as partículas se aproximem o suficiente para flocularem.. Isso é muito mais robusto. Mantém a dispersão por mais tempo, mesmo em ambientes com alto teor alcalino. Testamos ambos lado a lado no laboratório. A diferença não é sutil.

As verdadeiras métricas de desempenho que importam

Esqueça os números de marketing. O que nos importa sobre no trabalho são três coisas: queda inicial, slump retention, e compatibilidade.

• Initial slump: A quality HRWR should let you hit a 9- to 10-inch slump from a mix that would normally give you 3 polegadas. If you are not seeing that, your dosage is off, or your cement is fighting the admixture.
• Slump retention: You need that slump to hold for at least 45 para 60 minutes under normal conditions. If it drops off faster, you are either overdosing an accelerating admixture, or your superplasticizer is not designed for your cement chemistry. Check the sulfate balance.
• Compatibilidade: This is the hidden trap. A high range water reducing superplasticizer admixture might work perfectly with a Type I/II cement from one plant and turn into a useless gel with a Type III from another. We have seen it happen. The culprit is usually the C3A content of the cement. High C3A cements (sobre 8 por cento) pode consumir o superplastificante antes que ele tenha chance de funcionar. A solução é uma mistura química diferente ou adicionar o HRWR posteriormente no ciclo de dosagem.

Onde você absolutamente precisa de um HRWR

Temos três casos de uso principais que não são negociáveis.

Concreto de alto desempenho (HPC). Se você está almejando 8,000 psi ou superior, você está reduzindo a proporção água-cimento abaixo 0.35. Sem uma redução de água de alto alcance superplastificante mistura, essa mistura é impraticável. Será um período seco, bagunça rochosa que nenhum vibrador pode consertar. O HRWR permite colocá-lo, consolidá-lo, e obtenha a microestrutura densa necessária para durabilidade.

Concreto autoadensável (CCS). Este é o garoto-propaganda dos superplastificantes. O SCC depende inteiramente da mistura para atingir a fluidez necessária para fluir através do reforço congestionado sem vibração. Nós o usamos em colunas de pilares de pontes com espaçamento de vergalhões tão apertado que você não conseguia colocar um lápis entre eles. Bem, HRWR, sem SCC. Período.

Concreto bombeado para estruturas altas. Quando você está bombeando concreto 300 pés verticalmente, você precisa de uma mistura que seja coesa o suficiente para não segregar, mas fluida o suficiente para passar pela linha. Um aditivo superplastificante redutor de água de alto nível proporciona esse equilíbrio. Vimos trabalhos onde o operador da bomba podia sentir a diferença na pressão da linha – mais suave, bombeamento mais fácil, e menos desgaste do equipamento.

Os erros mais comuns que vemos (e como evitá-los)

Aqui está o que coloca as pessoas em apuros. Primeiro, overdose. É tentador continuar adicionando HRWR para obter mais recessão. Mas depois de um certo ponto, você obteve retornos decrescentes. O concreto pode ficar excessivamente lixado e pegajoso, ou pior, pode segregar – os agregados se acomodam, e uma camada de pasta flutua até o topo. Chamamos isso “sangramento com esteróides.” A solução é seguir a faixa de dosagem recomendada pelo fabricante e aumentá-la apenas se você tiver testado a mistura em suas condições específicas..

Segundo, sequência de mixagem. Este é crítico. Se você adicionar um aditivo superplastificante redutor de água de alto nível ao cimento seco, isso pode causar configuração de flash ou uma rápida perda de funcionalidade. A mistura precisa de água e cisalhamento para se dispersar adequadamente. A prática padrão que ensinamos é misturar primeiro a água e o cimento, deixe molhar por 30 para 60 segundos, em seguida, adicione a mistura. Isto dá às partículas de cimento a oportunidade de hidratar ligeiramente antes que o dispersante atue. Documentamos casos em que a alteração apenas da sequência de adição aumentou a retenção do abatimento em 30 minutos.

Terceiro, ignorando a temperatura. O clima quente acelera as reações químicas. Uma dosagem que funciona perfeitamente a 70°F pode falhar completamente a 95°F. Você precisa se ajustar – aumente ligeiramente a dosagem ou mude para uma versão retardadora (Tipo G). Por outro lado, o tempo frio retarda tudo. Você pode precisar de menos mistura ou acelerador para equilibrar o tempo definido.

Comparando HRWR com redutores de água de médio porte

Uma pergunta que recebemos constantemente: “Por que não usar apenas um redutor de água de médio alcance?” A resposta se resume ao desempenho e custo. Redutores de água de médio porte (ASTM C494 Tipo A) normalmente alcança 6 para 10 porcentagem de redução de água. Isso é bom para trabalhos planos de rotina onde você precisa de uma queda um pouco maior. Mas eles não podem produzir as proporções ultrabaixas de água-cimento ou os fluxos autoconsolidantes que uma mistura superplastificante redutora de água de alta faixa pode produzir.. A diferença de custo é real – HRWRs são mais caros por galão – mas o valor é inegável quando você precisa desse desempenho extra. Nós calculamos os números: para uma coluna de alta resistência, despeje, o custo extra do superplastificante é muitas vezes compensado apenas pela economia de mão de obra e vibração.

Controle de qualidade: O que verificamos sempre

Consistência é o nome do jogo. Não deixamos uma carga sair da fábrica sem verificar três coisas.

• Conteúdo aéreo: Alguns HRWRs podem arrastar uma pequena quantidade de ar (1 para 3 por cento). Isso geralmente está bem, mas você precisa saber disso. Se você também estiver usando um aditivo incorporador de ar, você deve ajustar a dosagem. Vimos casos em que a combinação deu acidentalmente 8 por cento de ar, custo 20 porcentagem de resistência à compressão.
• Queda vs.. tempo: Medimos a queda imediatamente após a mistura, então novamente em 30 e 60 minutos. Se a perda for superior 2 polegadas por hora, ajustamos a dosagem ou adicionamos um redutor de água de médio alcance como complemento no local de trabalho. Esta é uma prática padrão para viagens longas.
• Peso unitário: Isso pega a segregação. Se o peso da unidade cair significativamente em relação à meta de projeto, o concreto está muito arejado ou começou a sangrar. Pare de despejar e retemperar.

Armazenamento e prazo de validade são importantes, também. Um aditivo superplastificante redutor de água de alta qualidade deve ser armazenado em local fresco., lugar seco, fora da luz solar direta. Se congelar, pode perder sua eficácia. Sempre rotacionamos o estoque – primeiro em, primeiro a sair – e nunca use produtos que sejam mais do que 12 meses de idade, a menos que tenhamos testado em laboratório. O custo de uma carga falhada excede em muito o custo de descartar o aditivo antigo.

A dura verdade sobre as desvantagens

Sejamos honestos. HRWRs não são uma solução mágica. A perda da queda ao longo do tempo é a reclamação número um que ouvimos em fóruns e de colegas. É real. A mistura dispersa as partículas, mas à medida que a hidratação prossegue, os produtos de hidratação começam a colá-los novamente. A queda vai embora. A única forma de o conseguir é adicionar o aditivo o mais tarde possível no ciclo de mistura e evitar temperaturas ambientes elevadas.

A segregação é o outro grande risco. Quando você reduz muito a viscosidade da pasta, os agregados não podem mais ficar suspensos. Vimos isso acontecer em um trabalho plano onde os acabamentos terminaram com uma camada superior lisa e um fundo rochoso. A solução é manter o teor de argamassa equilibrado. Se você estiver adicionando um superplastificante, muitas vezes você precisa aumentar ligeiramente o conteúdo do agregado fino para manter a coesão.

Finalmente, compatibilidade com outras misturas. Misturar um HRWR com uma alta dose de retardador pode proporcionar um concreto que permanece fluido por quatro horas. Isso parece ótimo até você perceber que não ganhará força por dois dias. Por outro lado, misturá-lo com um acelerador pode causar flash set. Teste sua combinação primeiro. Não podemos enfatizar isso o suficiente.

O que recomendamos que você faça agora

Se você é novo no uso de um aditivo superplastificante redutor de água de alta qualidade, comece com um lote de teste. Não é um lote de laboratório – um lote de caminhão em tamanho real com seus materiais reais, na temperatura real que você colocará. Meça tudo. Registre a queda, conteúdo aéreo, e temperatura cada 15 minutos para a primeira hora. Compare os resultados com as especificações do seu projeto. Ajuste a dosagem e a sequência de mistura até obter uma mistura repetível. Essa repetibilidade é o seu seguro.

Se você tem experiência, mas está batendo em uma parede, olhe para sua fonte de cimento. Mude. Vimos empreiteiros trocarem de fornecedores de cimento e, de repente, seu HRWR funcionar perfeitamente porque o C3A caiu de 11 por cento para 6 por cento. Essa única mudança economizou milhares de dólares em custos de mistura.

Não vendemos aditivos. Nosso único objetivo é ajudá-lo a acertar na primeira vez. O concreto é um material vivo. Trate-o com respeito, entenda a química, e o aditivo superplastificante redutor de água de alta qualidade será seu melhor aliado. Trate-o como um simples aditivo, e isso vai te humilhar. Teste, ajustar, teste novamente. Esse é o caminho.

Fornecedor
ConcreteAndMore é um fornecedor global confiável de aditivos para concreto e produtos químicos para construção de alto desempenho. Com anos de experiência no setor, somos especializados em fornecer soluções inovadoras, incluindo superplastificantes de policarboxilato, fibras de concreto, antiespumantes, agentes espumantes, e produtos avançados de isolamento térmico de aerogel. Se você estiver interessado em aditivo para concreto, não hesite em contactar-nos!