Okul öncesi Eğitim Kurumları

Segundo Panzera (2007), dentre as principais técnicas para produção de compósitos cimentícios de alto desempenho mecânico incluem o uso de partículas ultrafinas, baixa relação água/cimento, aditivos químicos, prensagem, cura em alta temperatura, cura em

autoclave, adição pozolânica e geometria e tamanho de partículas otimizados. Cada uma dessas técnicas exerce influência sobre as características finais do material obtido. Relata- se a seguir, de forma resumida, os principais efeitos de alguns desses parâmetros que serão avaliados neste trabalho para a produção de pastas cimentícias visando a aplicação em mancais aerostáticos.

3.3.1 Partículas ultrafinas

A adição de aditivos minerais ao concreto visa a melhoria das propriedades físicas e mecânicas do material resultante. Estes são partículas muito finas que tem diâmetro cerca de 100 vezes menor que as partículas de cimento, preenchem os vazios da pasta diminuindo em grande escala a porosidade do concreto.

Um dos aditivos mais usados e bem aceitos para produção de concretos de alto desempenho é a sílica ativa (SiO2). Trata-se de um subproduto com comportamento pozolânico, obtido a partir da fabricação do ferro silício ou silício metálico, ou outros tipos de liga com silício em sua composição. A sílica ativa (SiO2) trata-se de um material de alta finura, ou seja, minúsculas partículas de 0,1 µm a 0,2 µm, composto basicamente de sílica amorfa. No concreto, a sua atuação é de um microfíler, densificando a microestrutura da mistura pelo preenchimento de vazios. As partículas de sílica, em presença de umidade, reagem com o hidróxido de cálcio, formando, então, o C-S-H (Silicato de Cálcio Hidratado), que é um produto com características extremamente cimentantes, atuando não só na interface pasta/agregado, como também nos vazios entre os grãos de cimento. Como efeito final deste processo, observa-se a obtenção de um concreto com maior resistência mecânica nas primeiras idades.

3.3.2 Relação água/cimento

A relação água/cimento é um dos fatores mais importantes, influenciando a resistência como também outras propriedades de compósitos cimentícios de alto desempenho. Uma relação água/cimento reduzida leva as partículas de cimento a ficarem mais próximas umas das outras na mistura da pasta fresca, reduzindo, conseqüentemente, a porosidade e produtos externos de hidratação. Além disso, como haverá menos quantidade de água, a água do sistema ficará mais rapidamente saturada com os íons responsáveis para o desenvolvimento de produtos da hidratação. Desta forma, os íons de hidratação formam pontes e reagem mais facilmente. A aproximação das partículas de cimento e movimentação da água no sistema favorece a formação de produtos de hidratação interna (AITCIN, 1998).

Altas resistências mecânicas podem ser alcançadas através de uma baixa relação água/cimento (usualmente ≤ 0,25), proporcionando uma pasta de cimento hidratada com baixa porosidade. Esta pasta cimentícia, por sua vez, possui uma microestrutura mais heterogênea devido apresentar maiores quantidades de fases não hidratadas distribuídas na matriz de C-S-H. Estas fases do cimento não hidratadas (C3AH6, C3A, CA) contribuem para o aumento de resistência mecânica (BEAUDOIN e FELDMAN, 1985).

3.3.3 Aditivos químicos

Os aditivos químicos são introduzidos na mistura de concreto com o objetivo de ajustar as características reológicas às necessidades do projeto, visando aumentar a plasticidade, reduzir a segregação, retardar ou acelerar o tempo de pega, acelerar o desenvolvimento da resistência mecânica nas primeiras idades, retardar a taxa de evolução de calor, aumentar a durabilidade em condições específicas. No Brasil, a classificação é feita de acordo com a norma NBR-11768 (1992), em:

 Tipo P – Plastificantes;

 Tipo R – Retardadores de pega;  Tipo A – Aceleradores de pega;  Tipo AR – Incorporadores de ar;  Tipo SP – Superplastificantes.

Os aditivos incorporadores de ar diminuem a resistência do concreto, pelo aumento da porosidade. Os aditivos aceleradores ou retardadores influenciam o desenvolvimento da resistência, não afetando significativamente a resistência final. A redução da relação água/cimento aumenta a resistência da pasta de cimento, entretanto existe um limite mínimo em função da trabalhabilidade da mistura.

Os aditivos superplastificantes (tipo SP) são produtos que aumentam o índice de consistência do concreto, para uma quantidade de água de mistura constante. Podem ainda ser definidos como aqueles que possibilitam a redução mínima de 12% da água de mistura na produção de um concreto com uma dada consistência. Consistem em polímeros orgânicos hidrossolúveis, obtidos sinteticamente através de um processo de polimerização complexo (CASTRO e PANDOLFELLI, 2009). São aniônicos com grande número de grupos polares na cadeia de hidrocarboneto, formando longas moléculas que tendem a envolver as partículas de cimento com carga negativa, gerando uma dispersão. Desta forma, partículas de cimento com cargas opostas, que tenderiam a atrair-se, repelem-se. Com isso, há uma

hidratação melhor e mais rápida do cimento tendo como resultado final deste processo, um concreto com alta trabalhabilidade e alta resistência mecânica.

De acordo com Castro e Pandolfelli (2009), a eficiência do superplastificante é dependende de vários fatores, entre eles: compatibilidade com o cimento, técnicas de mistura e transporte, correta dosagem, metodologia de incorporação e condições ambientais, além de uma total compreensão de todas as vantagens que podem ser obtidas com o seu uso. O que controla o comportamento do superplastificante é a composição do cimento, somente há efeito positivo se houver reação do aditivo com os produtos de hidratação do cimento. Ainda segundo estes autores, a influência positiva do superplastificante pode ocorrer pelos efeitos de defloculação e dispersão do aditivo sobre as partículas de cimento ou pela influência sobre as taxas de reação do C3A e C3S.

Segundo Silva (2006), os aditivos superplastificantes podem ser divididos em 4 grupos: aditivos sulfonatos de policondensado de naftaleno e formaldeído, usualmente denominados de naftaleno (NS), sulfonatados de policondensado de melamina e formaldeído, usualmente denominado de melamina (MS), lignossulfonatos modificados (LS) e policarboxilatos (PC). Os aditivos à base de policarboxilato são conhecidos como superplastificante de alta eficiência, pois conferem aumento da fluidez do concreto, permitindo a produção de concretos fluídos e auto-densáveis e reduzindo bastante a quantidade de água das misturas, o que ocasiona a produção de concretos de elevada resistência mecânica e durabilidade.

3.3.4 Compactação por prensagem

Os métodos possíveis de compactação por pressão de compósitos de matriz cimentícia (prensagem a quente ou a frio) apresentam efeito significativo no aumento de resistência mecânica do material (ROY e GOUDA, 1983). A aplicação de pressão sob alta temperatura possui três efeitos principais, entre eles a redução do ar interno, remoção do excesso de água e compensação da contração química (RICHARD e CHEYREZY, 1995). Além disso, segundo Sandrekarimi (2004) e Tossi e Iran (1980) a redução da porosidade com a aplicação da pressão é a principal causa do aumento de resistência mecânica. Mesmo com a diminuição do efeito de hidratação, a prensagem de compósitos cimentícios apresenta um aumento considerável da resistência mecânica, indicando que uma pequena quantidade de hidratação é capaz de ligar as partículas densas de clínquer e alterar os campos de tensão entre as regiões interparticulares (ROY e GOUDA,1983).

3.4

Compósitos de matriz cimentícia desenvolvidos para aplicação em