Influência do emprego de polímeros superabsorventes nas propriedades de materiais à base de cimento portland

Abstract

A retração autógena é um problema que atinge materiais de baixa relação a/c e alto teor de finos, como os concretos de alto desempenho. Quando o material está restringido, a retração autógena pode gerar tensões que levem à fissuração e comprometimento estético, funcional, estrutural e da durabilidade da estrutura. Por este motivo, muito tem sido estudado em todo o mundo no que tange às causas, consequências e meios de combate da retração autógena. O combate à retração autógena pelo uso da cura interna com água incorporada vem sendo estudado há algum tempo com a utilização de agregados leves, mas recentemente uma nova abordagem inseriu nova tecnologia nesta ciência: o uso de polímeros superabsorventes como agentes incorporadores da água destinada à cura interna. Informações essenciais sobre a influência da cura interna com polímeros superabsorventes nas propriedades do estado fresco e endurecido foram até então pouco divulgadas. Seriam as demais características de um material de baixa relação água/cimento sacrificadas pelo combate à retração? Até que ponto seria válido utilizar-se desta nova tecnologia para salvaguardar-se da retração autógena? Teor e método de adição do polímero influem nos resultados finais? Através de resultados obtidos em ensaios de fluidez, massa específica, retração autógena, evolução da temperatura e UR interna, resistência à compressão e módulo de elasticidade de pastas de cimento, este estudo demonstra que, mesmo afetando o comportamento do material no estado fresco e endurecido, o uso dos polímeros superabsorventes pode ser benéfico. Estes benefícios, no entanto, não se restringem à redução da retração autógena. Aumento de resistência à compressão, de módulo de elasticidade, e mesmo diminuição da massa específica de pastas de cimento são apenas alguns dos efeitos a citar. Ao final deste trabalho foram identificadas quatro misturas (diferindo entre si quanto ao teor e modo de adição do polímero) que combateram em pelo menos 80% a retração autógena aos 28 dias.

Autogenous shrinkage is a problem normally happening to materials with low w/c ratios and high fines contents, such as high performance concretes. When the material is restrained, the autogenous shrinkage can lead to tensile stresses which can cause creeping of the material, committing it structurally, aesthetically and functionally. Thus, a lot has been studied worldwide on what it concerns about the causes, consequences and techniques of mitigation of autogenous shrinkage. The mitigation of the autogenous shrinkage by the use of internal curing has been studied since a certain time with low weight aggregates, but recently a new approach inserted a new technology in this science: the use of superabsorbent polymers as water entrainment agents. Essential information, on the effect of internal curing with super absorbent polymers over the fresh and hardening material#s properties, have been barely published so far. Would the other qualities of a low water/cement material be scarified for the autogenous mitigation? How far would it be worth it the usage of this new technology to keep far the autogenous shrinkage? Would the polymer#s amount and its addition method have influence on the final results? By means of experimental results on flowability, specific mass, autogenous shrinkage, temperature and internal RH evolution, compressive strength and elasticity modulus of cement pastes, this study demonstrates that, even affecting the materials behavior in fresh and hardened state, the internal curing with superabsorbent polymers can be benefic. At the end of this work four mixtures (differing from each other in polymer#s amount and mixture method) were identified as mitigating the autogenous shrinkage in at least 80% at 28 days.