Avaliação nos estados fresco e endurecido de concretos autodensáveis de alto desempenho com aditivos redutor e compensador de retração

Abstract

O concreto de autoadensável de alto desempenho (CAAAD) é tipo de concreto que tem sido desenvolvido para apresentar elevada fluidez e estabilidade e, ao mesmo tempo, elevada resistência mecânica e durabilidade. Entretanto, em decorrência de grandes quantidades de cimento Portland, aditivo superplastificante e adições minerais, junto com uma baixa relação água/aglomerante empregada, essas misturas se tornam vulneráveis aos fenômenos autógenos de retração. Com o objetivo de mitigar os efeitos da retração autógena, este trabalho estudou composições de CAAAD com os aditivos redutor de retração nos teores 0,5; 1,0 e 1,5% e compensador de retração para os teores de 5, 10 e 15% em composições com relações água/aglomerante de 0,25 e 0,32. No estado fresco foi avaliado o comportamento reológico das misturas, por meio de um reômetro de concreto, para os intervalos de 10, 25, 40, 60 e 90 minutos. Os ensaios de espalhamento, funil V, anel J e segregação também foram realizados. No estado endurecido, foram avaliadas as propriedades mecânicas, retração autógena livre e restringida pelo anel de restrição. Em pastas, foram realizados ensaios de calorimetria de condução isotérmica e ensaios reológicos, para os mesmos teores de aditivos mitigadores de retração empregados nos concretos. De posse dos resultados, pôde-se observar que todos os concretos com os aditivos redutor e compensador de retração puderam ser classificados como CAA aos 10 minutos, com valores de espalhamento variando entre 650 e 710 mm. As misturas com aditivo compensador de retração apresentaram os maiores consumos de aditivo superplastificante e as maiores perdas de fluidez, ao contrário das misturas com aditivo redutor de retração que apresentaram as menores reduções. Pôde-se perceber que todas as composições com aditivos mitigadores de retração geraram os menores valores de retrações autógena livres até os 7 dias de hidratação e não apresentaram fissuras no ensaio retração autógena restringida para o mesmo período. As composições com aditivos compensadores (10 e 15%) e relação água/aglomerante 0,32 apresentaram expansão aos 7 dias de hidratação. As propriedades mecânicas não foram comprometidas pelo uso dos aditivos redutor e compensador de retração, exceto para a composições com 15% de aditivo compensador de retração.

Abstract: High performance self-compacting concrete (HPSCC) is a type of concrete that has been developed to exhibit high flowability and mix stability and, at the same time, high strength and durability. However higher amounts of Portland cement, superplasticizer, and mineral admixtures, together with low water/binder ratios are used to produce these concretes. Thus, these mixtures became susceptible the autogenous shrinkage. Shrinkage-reducing admixture (SRA) and compensating admixture (SCA) were used in high performance self-compacting concrete (HPSCC) to mitigate autogenous shrinkage. The mixtures were designed with a water/binder ratio of 0.25 and 0.32. Three different dosages of SRA (0.5%, 1.0%, and 1.5%) and SCA (5%, 10%, and 15%) were used. In the fresh state, the rheological behavior of each concrete was obtained at 10, 25, 40, 60 and 90 min after mixing begins. The slump flow diameter, J-ring diameter and V-funnel flow time tests were conducted simultaneously. In the hard state, mechanical properties, autogenous shrinkage and shrinkage-restrained ring were evaluated. Conduction calorimetry and rheological tests were carried out on pastes with the same contents of shrinkage-reducing and shrinkage-compensating admixture used in concretes. Based on the results, it was observed that concretes with the shrinkage-reducing and shrinkage-compensating admixture could be classified as SCC (10 minutes after the start of the mixture) with slump flow between 650 and 710 mm. The mixtures with shrinkage-compensating admixture required the highest superplasticizer content and had the highest losses of fluidity, in contrast to the mixtures with shrinkage-reducing admixture that showed the highest workability retention. All compositions with shrinkage mitigation admixtures presented the lowest autogenous shrinkage values up to 7 days of hydration and they did not show cracks in the restrained shrinkage study for the same period. The mixtures with shrinkage-compensating admixture (10 and 15%) and water/binder ratio 0.32 showed expansion at 7 days of hydration. The use of shrinkage-reducing admixture and shrinkage-compensating admixture were not effect on mechanical properties of concretes, except for compositions with 15% shrinkage-compensating admixture.