Concreto no estado fresco - Aditivos (Aula 4, parte 3)

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Canal USP
Neste vídeo, o Prof. Rafael Giuliano Pileggi apresenta a quarta aula do curso Materiais de Construçã...
Video Transcript:
[Música] [Música] toda vez que aumentar demais a mobilidade o sistema fica as fases são soltas tá todo mundo se movimentando fácil ea pedra vai perguntar eu sou pesado eu sou grande esforço de massa um predomínio em mim se você me colocar nessa pasta essa pasta consegue segurar eu sou mais densa que você que você água misturada com alguém eu só alguém né água densidade é um obrigado desde 2003 a 4 chegar você quiser eu vou se alimentar como é que o movimento quando você cria a mobilidade você tem que conviver com um outro risco que
é o risco das fases se separarem as pedras e em profundo e após sair pra cima esse é o primeiro conceito só que os finos e aí era o bem o mal da tecnologia como predomina as forças de superfície ele fala não meu amigo aqui você não vai descer porque aqui a união faz a força que nós nos atraímos um em relação ao outro então quando você coloca esses finas em suspensão dificilmente ele vai estar individualizado por que vão surgir força de atração os finos montar um grande aglomerado sou assim como cachos de uva clusters
ou numa reticulada um 3d assim é e aí quando você faz desse concreto e nem flu está cheio de pasta maneira fica parado esse cara tá tão aglomerado que ele precisa de uma força mínima pra começando a uma tensão de escoamento né abaixo dessa tendência de aumento e até se comporta como um só desse tipo lado se as forças de atração são tão grandes que esse cara para o sistema pra eu fazer esse cara fluir apesar da grande maioria se é certo que toda aquela modelagem de psl ptc bacana né eu tenho que enchesse sistema
de água a água e aí esses cachos eu vou estar afastado o sistema vai andar mas se eu fizer muita água e fica fraco aí eu ponho conhecimento quando você põe o conhecimento e faz mais cacho de uva ele pára de andar e se põe água essa equação que vem do sistema tem a tendência natural de aglomeração dos filhos é que impedia a resistência passar de 20 melhor pascal porque eu preciso flui em concreto você precisa garantir a moldagem como um fluido não pode ser que ele meio farofa se aquele muito sopa é do jeito
que você quer agora se ele se aglomera ea globo era tanto que ele cria uma gaiola que prende todo mundo o sistema em andas e tira ele da betoneira ficar parado no formato que cedeu bom imagina o que tem forças de atração o sistema então que garante coesão também entende aglomerar o sistema há mais isso é bom para ótimo que seja assim porque é isso que depois vai crescer tanto essas forças de atração secundárias com a transformação do agradecimento que vai virar um sólido muito resistente o kindle oferece um cimento não é nunca como vocês
viram nas aulas anteriores um grão reagindo com o outro o que endurece o cimento agora pensando aqui só nos filhos é que entre o grão e outro tem força de atração secundárias muito fortes e essas forças vão aumentando à medida que o grão vai reagindo né vai se tornando aquelas partículas todas regulares né porque à medida que ele reage aquela área específica aumenta demais as forças de atração aumento animais então um grande crescimento no reagir com o outro para formar um monolito ele te transforma aumentando demais essas forças de atração a ponto de virar um
sólido você não separa mais quando realmente está hidratado então quando ele pega água ele criou cristal e tetra ele muda de forma o ambiente e única ao redor muda que essas forças de atração crescem demais mas ela já existem desde o primeiro momento quando você joga um conhecimento na área faz um cálculo ele nunca vai estar como bolinhas individualizado ele vai estar como essas em pelotas se essa força de atração foi muito grande as pelotas se juntam todos faz um único material estruturado que você põe a pedra lá pedra fica ele não flui aí você
foi mais água para afastar aí ele flui mas aquela água vai deixar uma porosidade que vai roubar sua resistência a esse foi mais cimento para ter resistência ele para influir se põe mais água para influir e se colocar cimento sem garantia de individualização não permite passar de 20h pascal foi assim na tecnologia na verdade eu passava de 15 bom essas forças são de natureza intrínseca do caro quanto maior a área específica maior a força então quanto mais fino é a partícula mais força de atração ela tem sem entrar em muitos detalhes os grãos sobretudo de
cimento em cargas positivas e negativas no meio líquido todo o sistema tem uma força de atração mas também tem uma componente de reposição que esse representa neste diagrama de energia potencial aqui isso aqui é o posto atrás aqui um diagrama de energia tudo na natureza quer minimizar o estado de energia então se a barreira de repulsão foi muito grande você aproximar aumento estado de energia o cara se afasta da barreira de atração foi muito profunda quando você aproxima minimiza o estado de energia o cara cola nesse diferença entre o azul eo verde aqui gera esse
vermelho ou seja resultante de aproximação dessas duas partículas é que elas estejam próximos se qualquer distância além desse ponto aqui aumentar de energia ou se um grão colar no outro também aumenta esse cara vai ficar parado nessa posição aqui próxima venha quase em contato comecei a hidratar aumentei as superfícies eu diminuo a barreira de repulsão ea profundo a barreira de atração estado de energia para sair daqui cada vez maior quando ele vira um sólido pra valer isso aqui aqui né não sai nunca mais você de energia demais para afastar o sistema então a transformação do
cimento leva isso né com a profunda ação dos vales de atração uma derrubada das barreiras de repulsão porque são partículas pequenas com grande área com grande área esse fenômeno é dominante pra provar que esse é o formato é uma microscopia de um grande segmento hidratado a esses cabelos de fato acontece esse é o grande momento se transformando agora pensando no nosso concreto então se eu tiver que conviver assim eu tô perdido o sistema não flui faz sempre precisa de muita água tudo aquilo que eu falei de ips não vale e peço é válido se as
partículas estiverem individualizada como eu faço daqui pra cá é isso que nós temos que aprender agora porque eu posso combinar tamanho posso mexer no empacotamento mexer na área e mexer no teor de líquido mas pra os filhos ficarem nessa condição eu tenho que acrescentar algo a mais e isso vão ser aquela família de aditivos vou colocar alguém a mais para mexer com uma propriedade do sistema para que ele fique assim contrariando sua natureza né pra falar de como a gente mede o impacto disso na tecnologia é a primeira coisa que eu quero falar pra vocês
na verdade antes de entrar como os aditivos funciona mostrar um pouco mais quente média consistência mostrar aquele ícone eu vou passar esse vídeo aqui só precisa entender a medida depois a gente vai falar deles lá na frente o cara tá batendo concreto aqui só precisa entender e vocês vão fazer laboratório e se come na verdade ele vai criar um tronco de coniacc vai tirar esse formato preencher com um volume de concreto e ele quer se a lógica desse quanto mais fluido material mas ele diminui de altura e ciccone então eu vou relacionar agora tudo que
nós estamos falando que essa medida de fluidez até o ponto toda a tecnologia de construção concreto é baseada nisso aqui o motorista do caminhão vai fazer na obra para medir a consistência do seu concreto depois a gente vai avançar em relação a isso isso aí tem limitações é bom pra controle tecnológico vai medir o quanto deu bola e sei o que ele chama de abatimento tão bom quando você vem de um concreto na norma brasileira devendo uma classe de abatimento que é essa medida aqui o quanto diminuiu de altura e uma resistência e um consumo
de cimento é isso que vai na nota fiscal quero um abatimento 120 é 12 centímetros aqui o 20h pascal com 400 quilos e meio metro cúbico é isso que você compra acontecerá na construtora então vou mostrar o efeito do aditivo nessa medida aquele efeito então de passar do aglomerado o desagrado eu não consigo fazer sem aditivo quando eu pego o mesmo concreto e aditivo ele passa apesar de estar atendendo à lei de continuidade de estar com o mpt igual nos dois casos o ips igual nos dois casos ele não flui por que as partículas estão
atraídas uma em relação à outra quando você coloca agora uma molécula orgânica que acaba com essa barreira de atração e cria na verdade repulsão entre os caras não se está mexendo onde você está mudando essa superfície zinho aqui fora usando um produto químico uma peruca que você vai colocar no grão alguma coisa que vai mudar a superfície esse cara passa disso pra isso se essa fluidez foi grande demais você precisa você pode usar menos água também né então você volta lá é uma das formas de conseguir mobilidade convocado as moléculas na verdade vão aderir na
superfície dos grãos e vão criar uma barreira de repulsão vai querer mais né senão grão vai ter assim aglomerado vai estar colado no outro um grão colado no outro leva esse tipo de sistema todo mundo colado um grande aglomerado sistema tem todo aquele projeto de mobilidade para fluir como é que são essas moléculas só para dar um exemplo não vamos detalhar muito aqui porque aditivo é um terra maluca importante conhecer o concelho essa molécula mais famosa do momento para encher o policarbonato é ter ele adere nas cara toda a superfície tem carga elétrica em meio
a coisa então ele tem uma molécula orgânica que têm a carga elétrica contrário da superfície seus perfis elétron negativo é positivo e tem moléculas orgânicas no lateral que quando a próxima partida se aproximar ela não deixa chegar como se pusesse um para-choque né você agita agita você quebra promoverá durante a agitação ea molécula gruda hora que ela quiser se atrair eu criei uma barreira agora que não pode mais se você puser para cada carga negativa 20 cargas positivas aqui inclusive você gera uma força de repulsão você vai todo mundo ficar positivo com anulando as cargas
no final então isso só os aditivos dispersantes que tem vários ao longo do século desenvolvido o primeiro desenvolvido seus livros no formato que são os mais baratos muitos até hoje um derivado da celulose esse cara aqui que fez com que você faça um concreto mais fruto se você faz concreta frio demais você pode fazê lo com uma consistência menor que você não cria tanto frutos e faz dele com menos água se ele tem menos água é mais forte que é mais forte passou de 20h pascal foi 40 para 50 então a eles também são chamados
de redutores de água é por causa disso segunda geração são aqui as meninas outro tipo de molécula orgânica ao solo acabou esse lado sem essa arquitetura que a gente chama arquitetura pente né esses caras aqui são as gerações executivos basicamente pensando naquele site islã sem o aditivo aquele ícone você parar ei aqui com link no seu formato você consegue abrir até aqui com uma lâmina você consegue abrir até aqui com polly carlo ancelotti sabe muito mais que você está eliminando aquela força de atração e criando repulsão um teu tempo tranquilo por definição então aditivos são
produtos químicos usados em ter pequenininho nessa joga em nagaa massa no concreto nascimento e mexe com as propriedades bastante então o aditivo é aquela pequena pitada que muda muito a propriedade tem o sistema como vocês viram o dispersante e aí eu pergunto a vocês que outras coisas vocês gostariam de modificar no segmento a cor o cheiro a densidade agora não entramos no mundo da química no mundo dos aditivos eu posso acrescentar a função para aquela manutenção posso já imaginou algum motivo você quer colocar no seu concreto agora não não sabor gosto não pode imaginar você
quiser existem vários outros pode querer dispersar posso querer acelerar ou retardar a minha reação posso querer incorporar posso querer mudar a característica do líquido esse concreto em uma casa de joão porque eu quero que minha aplicação demanda possa aquela retração química que o cimento tem eu posso controlar ela impedir que ela aconteça né posso mudar propriedade falar um pouco de cada um bem rápido mas aqui na verdade é meu desafio pra vocês e vocês vasculhar esse mundo aqui eu posso controlar a velocidade com que a reação acontece se eu fazer a reação do cimento acontecer
antes esse cara vai chamar um acelerador se eu fizer a reação jamais eu posso retornar se eu tô no inverno e que a reação é lenta eu uso um acelerador se eu estou no verão que a reação é rápido eu posso usar um entregador um concreto para o clima frio e clima quente é diferente só nessa questão de controle do tempo exemplo de retardador essa aqui é a curva de calor hidratação vocês já viram eu vou aumentando aquele mesmo pode carboxy lato que o dispersante quanto maior o teor que você colocado pó de carvão que
se lá tu mas a reação vai sendo deslocado para a direita ou se isso aqui a liberação de calor em função do tempo mais vai sendo a reação não mexo com a cinética esse é um dos grandes problemas eu posso cortar um monte de água com esse objetivo mas eu posso fazer a reação ser muito lento então eu tenho que compensar esse efeito você ou a quantidade de gesso que o crescimento foi de cálcio ela está muito atrelada à clínica ao que se tem de composição lá né c3 c3 a c2 s então você não
mexe muito com isso agora a natureza do gesso tem muito impacto aqui a sugestão de só ouvir antes do sol e depois essa reação deslocado para a direita ou para a esquerda é inclusive é muito importante saber a natureza do gesso para selecionar qual aditivo faz esse efeito então quando você está colocando uma das formas de retardar é fazer é impedir que o cimento e gesso mole por exemplo posso não deixava por mulher o cara é só não acontece ou eu posso inibe a reação do c3 após o carro pessoal de química se diverte aqui
com a reação química ele acelera ou retarda isso é importante a onde posição de estado francês para a habilidade é com isso que você vai dizer olha eu escrever torneira pode ficar quatro horas na rua e uma hora tem que voltar a norma diz que um caminhão no uso urbano e duas horas se você não nasceu concreto duas horas ele tem que voltar que a reação química duas horas a mais ou menos aquilo que é o padrão né ah mas eu vou fazer uma viagem longa um retardo body count lá também o treinador tem vários
outros açúcar de cozinha treinador por exemplo ela tem vários açúcares que são empregadores para os seus fatos vários celulose entregadores e tem outros aceleradores da alumina de potássio a amônia e sódio e assim caminha são produtos químicos que mexem com a reação o coroamento da partícula um outro família de aditivos aprender brincar quero fazer é concreto tem um mousse de chocolate tem que ser uma espuma que eu quero - dentes querem jogar antitérmico quero quando vier uma nevasca aquela unidade para dentro concreto que vai virar gelo que vai expandir têm um local para a cabeça
no concreto se não tiver nenhum ela vai te ensinar tanto uma estrutura de concreto explode quando faço país e neve eu tenho que deixar umas casinhas bons braking de abelha lá projeto expande dentro e mucha expandir um chá então eu tenho que incorporar locais onde vai ter neve que essas bolinhas d arc são feitos por exemplo usando um tensoativo um detergente tem um lado hidrofílico lado de um fóbico lado do filho que vai ancorar na particulado no fórum que vai estabilizar a bolha de ar que você vai incorporar como batendo concreto negócio é batman a
clara em neve né o ar que entra ele estabiliza e fica por isso que o sistema isso é diferente de quando você põe alguém o fermento químico que reage e libera gás né poderia fazer isso aqui também como pó de alumínio mas se usa cada vez menos a bolha de ar ancorada e sistema enxotam a um material tem esse tipo de consistência possa ficar assim essa pasta que a água entra o ar entra na água água está na pasta então quando você incorporar você aumentou o volume de pasta se você aumentar o volume de pasta
se aumentou o mpt as pedras estão mais afastados o sistema tem grande mobilidade é muito usado em argamassa é demais pra ficar cremoso e muito usado em concreto quando você precisa e um espaço para o gênero expande dentro sem mencionar a estrutura então olha que eu fora na pasta entra sempre um pouquinho de ar sem aditivo ele aumenta a distância entre os agregados no concreto mais uma família você vê que a química nunca para agora você vai dando funções alternativo caras que mexem com a água é de celulose porque eu faço isso porque não fiz
aquele concreto tem que bater e colar eu posso pegar água e convertê la num gel quem já brincou de artesanato que esses a coc joga pedrinha é aqueles gelificantes na água e se faz aqueles parece um aquário mas não tem água nem um gel né já o zinho assim né você faz com esse cara aqui ó aí você quando bateu concreto ele bate ele fica no palheiro mas corre com um vizinho colado lá né marga massa fique um creme pra esse cara da plasticidade coesão e se jamison lubrificantes a um sistema mais cremoso na verdade
ele vai converter a água do teu concreto nisso um gel tiago rangel o conjunto inteiro tem cara de gião que o concreto não vai ocorrer quando você não quer ver escorra se você vibrar o gel fica fluido concreto fica fluido também se você quer evitar que as pedras afundem já a peça é muito grande você foi um pouquinho desse cara aqui depois que ele mudou o sistema gelatti nisa e as pedras não vão afundar estáveis por exemplo a nós porque as pedras afundariam porque agora a minha aposta está com grande mobilidade porque eu coloquei dispersante
né os agregados estão muito afastados mpt é grande a gravidade nunca pára de funcionar esse cara se ele tiver tempo o cimento demorar para reagir e vai pro fundo da forma um concreto moldado assim é heterogêneo aqui uma propriedade mecânica que outra né aqui tem menos retração que tem mais retrações cara com certeza vai furar né eu não quero fazer coisas grandes mas quando você faz coisas grandes a forma de controlar a gravidade é converterá num gel por exemplo é uma função e se você está acrescentando ter o sistema eu posso brincar de tirar minha
retratação que aqui a curva de retração do cimento aquela que a gente viu crescimento retrai quimicamente cada semente você lançar o tempo aqui em algum momento que a reação acontecer ele vai retrair mais a sacada é simples no instante que ele foi retrair você coloca alguém que expande quando ele quer retrair tem alguém expandindo mas tem que ser no mesmo instante porque se for depois ele expande quando ele já está um sólido a peça história tem que expandir encontrar ainda está um creme né quero encolher tá um creme com essa expandir o efeito de volume
às vezes exagerado sistema fissura muito usado em peças grandes contrapisos pisos grande atleta que não quer junta por exemplo né responde por vários mecanismos né podem incorporar botar uma espuma modificar a atenção de superfície da água ou seja não deixa retrair que a água vai nos ipods capilares eu não vou detalhar muito aqui porque vai ter uma aula sobre retração os fenômenos que estão aqui né bom isso aqui é um desafio para casa eu vou mostrar pra vocês estão com receio que o autor nem sabe você já tem uma noção de grama e teria mais
passa - passa maior me pt menor mpt eu mostrei pra vocês família de aditivos como é que você escolheria aditivos para fazer um concreto com cara de farofa um concreto com cara de sopa esse é o desafio pra vocês né alta nem sabe mais do que eu passar cola de como os aditivos nós temos que entender cada um tem uma função você vai combinando as funções né não tem uma solução única quero pôr - agora vocês vão brincar aqui bom isso feito já apresentei vários motivos para responder à pergunta qual é importante dominar o comportamento
do estado fez né cara hoje já era importante antes mas é mais importante para depois sair porque esse é o concreto que vocês estão trabalhando não é mais o concreto clássico o cara podia botar um monte de água um monte de cimento agregados prêmio areia do rio filé mignon ranking semanal de agregados de extração de areia de milton é proibido no estado de são paulo a areia redonda é de rio porque vai descendo leite rodando né girando girando vai quebrando as arestas ela vira uma esfera linha areia da cabeceira do rio angu losa nem lá
na no fim do rio é uma esfera redonda essa área é fantástica né se eu quero mobilidade se o grão redonda ele se gira pra todo lado igual é dar mais mobilidade ao sistema eu preciso fazer concreto que emitem menos co2 ou os segmentos que têm alto teor de escória dê certo o uso menos cimento para usar o conhecimento eu tenho que usar menos água água também falta então no futuro dos concretos esse pozinho aqui anda de mão dada como conseguir mobilidade com menos água a única forma de conseguir entender os conceitos de distância de
dispersão senão você vai estar sempre tateando no escuro esses caras têm que ser fáceis de usar porque a mão de obra não quer mais ser escravizado e carregar peso etc é bomba máquina concreto macio gostou de trabalhar eu não posso ter desperdício tem que usar tudo então se você entende o conceito de distância mesmas situações grama métricas que não estão na norma você consegue usar tem que ser fácil de ser trabalhada aplicada ea quem chama de eficiente em energia que na hora que vai bombear você não tem que trabalhava com pressões altas de bomba quando
você vai misturar se não têm que fazer muito força que isso a energia elétrica chega no seu processo levem as soluções duráveis isso aqui cresce cada vez mais hoje que os caras falam hubble lançando concreto até através de impressora 3d na impressora 3d concreta chegando por aí né muito mais então o que a gente viu até agora já era importante por tecnologia comum torna ainda mais relevante e um mantra sempre vai ser esse o mundo sustentável acontece quanto você utilizar o menor teor de água possível menor teor de água possível - fóruns - poros melhores
propriedades no estado descido desde que você consiga mudar se você usar pouca água não garante a condição de continuidade usar a pouca água ips é pequenininho cara não flui mesmo disperso você não moda é a peça fica com defeitos áreas de concreto que não preencheram tua vida chamam de bicheira aí apesar do concreto é forte o componente vai ser fraco né então você tem que garantir isso daqui né para garantir o sucesso na vida futura vamos voltar e se muitas vezes quanto mais resistência aqui quanto mais água menor resistência mais permeável cara quanto mais poroso
mais fraco e mais permeável seja menos resistente e menos durável porque é pelos canais permeáveis que entre os agentes agressivos então o mundo que andar pra cá né - a água pra ter uma existência mais probabilidade para que de fato a gente para que agora você consiga fazer esse é um índice que é chamado de eficiência quilos de cimento por metro cúbico minha capacidade de resistência e aqui está a existência de grave significa o seguinte esse cara aqui de 40 mega pascal 106 quilos por metro cúbico mega pascal seja seis quilos promega pascal o mesmo
cara de 40 megapoço cal aqui dizer k 13 15 encara quem está na perto de 18 ou seja esses caras aqui usam o triplo de cimento necessário ou de ligante necessário para obter a mesma resistência porque com certeza ele sabia de um monte de água pra fazer esse concreto tiver que botar um monte de cimento para fazer porque eles fizeram formulações com baixa mobilidade sacada de vir pra cá é garantir mobilidade com menor teor de líquido possível então na verdade é esse é o desafio de vocês como combinar os ingredientes pra andar nessa linha abaixo
dela não pode vir que a norma né gente 50 quilos é o mínimo exigido por norma tá certo que o laboratório que faz um monte de craque né outra obra que não dependam da norma de uma barragem mas esse aqui é o da babá de vocês
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