O que é um agente incorporador de ar?
Os agentes incorporadores de ar são tipicamente surfactantes aniônicos usados em materiais à base de cimento.
Tipos comuns incluem:
- Agentes incorporadores de ar à base de resina
- Sulfonatos de alquila, como SDS e AOS
Essas moléculas contêm:
- Um grupo hidrofílico que atrai água.
- Um grupo hidrofóbico que repele a água.
Quando o concreto é misturado com água, os agentes de expansão atmosférica reduzem a tensão superficial da água de mistura, permitindo a incorporação de ar durante a mistura. Esse processo cria bolhas de ar minúsculas, fechadas e estáveis. geralmente menores que 200 μm, distribuídas por toda a argamassa. Essas bolhas formam um sistema controlado de vazios de ar que influencia fortemente tanto a trabalhabilidade do concreto fresco quanto a durabilidade do concreto endurecido.
Como atuam os agentes incorporadores de ar no concreto?
A incorporação de ar ocorre por meio de três mecanismos principais em sistemas de argamassa.
Redução da tensão superficial
As moléculas de surfactante se acumulam no interface ar-água, reduzindo a tensão superficial e permitindo que bolhas de ar se formem mais facilmente durante a mistura.
Estabilização de bolhas
Cada bolha é envolvida por uma fina película de surfactante que impede a coalescência das bolhas.
Essa estabilização permite que as microbolhas sobrevivam aos processos de mistura, bombeamento e deposição.
Modificação da estrutura dos poros
Após endurecerem, essas bolhas permanecem como vazios de ar fechados dentro da matriz de concreto.
O sistema de vazios de ar interrompe as redes de poros capilares, melhorando propriedades de durabilidade como resistência ao congelamento e descongelamento e impermeabilidade.
Principais funções dos agentes incorporadores de ar no concreto
Os agentes incorporadores de ar atuam como reguladores de microestrutura que melhoram as propriedades do concreto fresco e endurecido.
Melhoria na trabalhabilidade do concreto
As microbolhas aprisionadas funcionam como “rolamentos de esferas” entre partículas agregadas.
Os benefícios incluem:
- Consistência de concreto mais suave
- Melhoria na capacidade de bombeamento e pulverização.
- Aplicação e espalhamento mais fáceis com a espátula.
Isso é particularmente benéfico para concreto contendo areia manufaturada, que normalmente apresenta partículas com formatos irregulares e maior teor de pó de pedra.
Melhor retenção de água e redução do sangramento.
As bolhas de ar incorporadas distribuem a água de maneira mais uniforme dentro da matriz de concreto.
Isso ajuda:
- Impedir a rápida absorção de água pelos substratos
- Reduzir o sangramento superficial
- Promover a hidratação consistente do cimento.
Uma melhor distribuição de água contribui para o desenvolvimento de uma microestrutura mais estável durante a cura.
Melhor resistência ao congelamento e descongelamento
Um dos benefícios mais importantes da entrada de ar é a melhoria resistência ao congelamento e descongelamento.
Quando a água congela e se expande dentro dos poros do concreto, as bolhas de ar aprisionadas atuam como câmaras de expansão, aliviando a pressão interna.
Isso evita rachaduras, descamação e lascamento em ambientes de clima frio.
Impermeabilidade aprimorada
As bolhas de ar fechadas interrompem os canais capilares dentro do concreto endurecido.
Isso reduz:
- Penetração de água
- Transporte iônico prejudicial
- Risco de corrosão
Como resultado, a durabilidade dos materiais de construção à base de cimento é significativamente melhorada.
Regulação da densidade e da contração
A incorporação de ar reduz ligeiramente a densidade da argamassa.
Isto proporciona:
- Maior cobertura de materiais
- Melhoria da eficiência econômica
- Redução do encolhimento por secagem
No entanto, o excesso de ar pode afetar negativamente a resistência mecânica.
Usos de agentes incorporadores de ar no concreto
| Area de aplicação | Função primária | Pontos técnicos e efeitos |
| Argamassa de reboco e argamassa projetada | Melhorando a capacidade de bombeamento e pulverização. | As microbolhas melhoram a lubrificação, reduzem a resistência ao bombeamento e minimizam obstruções. Elas também aumentam a tixotropia da pasta, evitando que ela escorra após a aplicação. A dosagem deve ser controlada para evitar perda excessiva de resistência. |
| Argamassa de Alvenaria | Melhora o preenchimento das juntas, reduzindo a absorção de água. | Os agentes de expansão antiaglomerantes (AEAs) melhoram a espalhabilidade da argamassa, permitindo um assentamento uniforme dos blocos e maior preenchimento das juntas. As bolhas bloqueiam os poros capilares, reduzindo a absorção de água pela alvenaria e melhorando a estabilidade.
|
| Auto nivelamento | Reduzir a retração, prevenir rachaduras | Melhora eficazmente o comportamento de retração por secagem de argamassas de piso, reduzindo o risco de formação de cavidades e fissuras. |
| Térmico | Redução da condutividade térmica | Argamassa isolante: Aproveitando a baixa condutividade térmica do ar, os numerosos poros fechados melhoram significativamente o desempenho isolante da argamassa. |
| Concreto impermeabilizante | Aumento da impermeabilidade | Ao interromper os poros capilares, os agentes de impermeabilização aumentam substancialmente a resistência da argamassa à pressão de penetração da água, melhorando a eficácia da impermeabilização. |
| Adesivos e rejuntes para azulejos | Melhorar as propriedades antiderrapantes | Bolhas de ar adequadas podem aumentar a tixotropia da pasta, evitando que os azulejos deslizem durante a instalação e tornando a aplicação do rejunte mais uniforme. |
Compatibilidade com outros aditivos para concreto
Nas formulações modernas de concreto, os agentes incorporadores de ar são normalmente usados em conjunto com outros aditivos funcionais.
Esses aditivos podem incluir:
- Hidroxipropilmetilcelulose
- Hidroxietilmetilcelulose
- Pó de polímero redispersível
- Fibra de celulose
Os éteres de celulose regulam a retenção de água e a reologia, enquanto os pós poliméricos melhoram a adesão e a flexibilidade. Juntamente com agentes incorporadores de ar, formam um sistema de aditivos equilibrado para otimizar o desempenho da argamassa.
Dosagem recomendada de agentes incorporadores de ar no concreto
| Tipo de argamassa | Dosagem típica de AEA |
|---|---|
| Argamassa de reboco | 0.002-0.005% |
| argamassa de alvenaria | 0.003-0.008% |
| Argamassa isolante | 0.005-0.01% |
Dosagens excessivas podem levar a:
Resistência à compressão reduzida
Resistência de ligação reduzida
Portanto, O controle preciso da dosagem é essencial..
Principais considerações ao usar agentes incorporadores de ar
Sensibilidade da matéria-prima
Matérias-primas como areia manufaturada e cinzas volantes pode afetar o desempenho da AEA.
Um alto teor de pó de pedra pode adsorver surfactantes e reduzir a eficiência da incorporação de ar.
Compatibilidade com outros aditivos
Alguns aditivos para argamassa podem influenciar a eficiência da incorporação de ar.
Recomenda-se a realização de testes laboratoriais para determinar a combinação ideal de aditivos.
Conclusão
Os agentes incorporadores de ar são importantes. aditivos para concreto de mistura seca que regulam a microestrutura do cimento e o desempenho da construção.
Ao introduzir bolhas de ar microscópicas estáveis, eles melhoram:
- Trabalhabilidade do concreto
- resistência ao congelamento e descongelamento
- Impermeabilidade
- Controle de encolhimento
Quando devidamente equilibrados com éteres de celulose, pós de polímeros e outros aditivos funcionais, os agentes incorporadores de ar ajudam os formuladores a desenvolver sistemas de argamassa seca de alto desempenho.
