A
INFLUÊNCIA DO ADITIVO CRISTALIZANTE NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

THE
INFLUENCE OF THE CRYSTALLIZER ADMIXTURE ON THE PROPERTIES OF HARDENED CONCRETE

RESUMO

Com a alta
demanda no uso de concreto para produção de estruturas na construção civil,
surge também a preocupação com sua durabilidade, ou seja, vida útil
das estruturas. Para se obterem estruturas com melhores desempenhos, o uso de
diferentes tecnologias e materiais tem sido aplicado, em particular, por meio
da redução da permeabilidade. Diante disso, a utilização de aditivos tornou-se
uma opção tecnicamente viável na produção de concreto, e, em especial, o
aditivo cristalizante tem se mostrado um grande aliado na impermeabilização das
estruturas, pois a permeabilidade é um dos fatores que contribui para o
aparecimento de manifestações patológicas nas estruturas. O objetivo deste
estudo é fornecer uma melhor compreensão da influência do aditivo cristalizante
sobre o concreto, avaliando sua eficiência quanto à estanqueidade das
estruturas, proporcionando assim um aumento em sua durabilidade e vida útil. Este
estudo contempla a análise de um tipo de cristalizante, em três diferentes
percentuais de dosagem (0,5%, 0,8% e 1,0% em relação à massa de cimento), na
produção de concretos caracterizados por três relações água/cimento (a/c),
definidas em 0,40, 0,50 e 0,60, submetidos a dois processos de cura, úmida e
submersa. A análise, quanto ao desempenho desses concretos produzidos, aos 28
dias de idade, será pela verificação da resistência à compressão e da
permeabilidade determinada por meio da absorção por capilaridade. Os resultados
obtidos mostram que tanto o tipo de cura, quanto a relação a/c e a dosagem do
aditivo exercem influência significativa nas propriedades do concreto.
Destaca-se que a cura submersa proporcionou melhor desempenho quanto à
resistência à compressão do concreto e que maiores teores de aditivo utilizados
resultam em maior absorção de água por capilaridade.

Palavras-chave: Concreto.
Durabilidade. Aditivo cristalizante. Absorção por capilaridade.

ABSTRACT

Due to the high demand for concrete for the production of structures in
civil construction, it is worth mentioning the concern regarding the useful
life of the structures. For the structures to perform better, the use of
different technologies and materials is necessary, in particular, through the
reduction of permeability. This work will focus on the use of the crystallizer
admixture, which has proven to be a great ally in the waterproofing of
structures. The aim of this study is to provide a better understanding of the
influence of the crystallizing additive on the concrete, evaluating its
efficiency as regards the tightness of the structures, thus providing an
increase in their durability and useful life. This study contemplates the
analysis of one type of crystallizer, in three different percentages of dosage
(0.5, 0.8 and 1.0% in relation to cement mass), in the production of concrete
characterized by three water/cement ratios (w/c) (0.40, 0.50 and 0.60),
submitted to two healing processes, wet and submerged. At 28 days of age, after
the concrete production, the compressive strength and the permeability
determined by capillary absorption, were analyzed. The results obtained with
this experiment proved that the curing processes, w/c ratio and the crystallizer dosage have a significant influence on the
properties of the concrete. It should be noted that the submerged curing
provided better performance in terms of compressive strength of the concrete
and that higher amounts of additives used resulted in higher water absorption
by capillarity.

Keywords: Concrete. Durability. Crystallizer
admixture. Absorption by capillarity.

1 INTRODUÇÃO

O mercado da construção civil tem apresentado diversos
produtos como solução para percolação de água nas estruturas, que vão desde pinturas com produtos derivados do petróleo
até aplicação de películas rígidas feitas com polímeros. No entanto, a procura
por soluções que aumentem o desempenho das estruturas sem alteração no processo
construtivo e sem demandar serviços adicionais passa
a ser um grande diferencial. Esta procura despertou o surgimento no mercado de
um nicho exclusivamente voltado para o desenvolvimento de adições e aditivos de
concreto que possibilitem atender essas exigências quanto à durabilidade das
estruturas.

Dentre estes produtos, destacam-se os aditivos cristalizantes, pela alta
tecnologia que apresentam e o custo-benefício ao agregar ao concreto melhor
desempenho em propriedades, como estanqueidade e resistência à deterioração causada
pelos agentes agressivos da atmosfera.  Porém, trata-se de um produto ainda não muito
familiarizado pelo mercado da construção civil, evidenciando, assim, a
necessidade de estudos que avaliem seu desempenho sobre as propriedades finais
quando incorporado na produção do concreto. Diante
deste cenário, este estudo objetiva proporcionar um maior conhecimento do uso do aditivo cristalizante
no concreto, analisando seu desempenho sobre
as
propriedades do concreto no estado endurecido.

O comportamento do concreto será analisado quanto à sua
resistência à compressão e a permeabilidade à água por meio da absorção por capilaridade, aos
28 dias de idade, pela análise de concretos produzidos com e sem aditivo
cristalizante, contemplando três diferentes relações
água/cimento.

2 fundamentação teórica

O concreto tem grande responsabilidade no que diz respeito
à vida útil das estruturas, conceito abordado com maior eficiência através das
alterações realizadas, desde a versão de 2003, na norma de projeto de estruturas de concreto armado, a NBR 6118 (ABNT,
2014). A redução das relações a/c do concreto, como forma de
reduzir sua permeabilidade, e o aumento da sua espessura de cobrimento, visando
a proteção da armadura, contemplam os principais tópicos revistos na norma nos últimos anos. Adicionalmente, em julho de 2013,
com a entrada em vigor da NBR 15575 (ABNT, 2013) que parametriza o desempenho
das edificações habitacionais, exigências quanto à percolação de água,
consequentemente, redução na incidência de
manifestações patológicas que degradam as estruturas, passou-se a ter uma preocupação ainda
maior no desenvolvimento de projetos e execução de obras.

O concreto, basicamente, é composto por cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água. Ainda, com o
uso de aditivos químicos pode-se melhorar seu desempenho ou conferir propriedades
adicionais, como diminuição do calor de hidratação, aumento da durabilidade,
maior plasticidade quando fresco, rápido aumento da resistência quando
endurecido, impermeabilidade da massa (PETRUCCI, 2005). De acordo com Isaia (2011), na maioria das vezes, a degradação no concreto das
estruturas é causada pela água como principal meio de transporte de substâncias
agressivas, seja na forma pura, com íons dissolvidos (sulfatos e cloretos), ou na forma de vapor.

Para Neville (2016), a permeabilidade, ou seja, a
facilidade com os que os fluidos, sejam líquidos ou gases, podem penetrar e se
movimentar no interior da estrutura por determinada pressão determinam a
durabilidade do concreto. Corroborando, Mehta e Monteiro (2014) mostram que uma boa medida para a qualidade
e durabilidade potencial do concreto pode ser obtida pela verificação da taxa
de absorção de água por capilaridade, já que para baixas taxas de absorção os
agentes agressivos terão dificuldade de penetração no
concreto. Desta forma, o uso de aditivos impermeabilizantes em
estruturas de concreto torna-se interessante, uma vez que aditivos impermeabilizantes têm
como objetivo prevenir a penetração de água no concreto, pois seu principal efeito é tornar o concreto hidrófugo, e,
além dessa ação hidrofugante, possuem uma ação de bloqueio dos poros por meio
de um componente coalescente (NEVILLE, 2016). Quanto à utilização de aditivos
com essa propriedade, percebe-se nos últimos anos que
os aditivos cristalizantes têm ganhado espaço na construção civil, pois a comunidade científica
foi atraída pelo concreto com propriedades de autocura, por ser uma solução
inteligente para infraestruturas sustentáveis de longa duração (REDDY; RAVITHEJA,
2019),
com potencial de melhorar a durabilidade e reduzir a permeabilidade de
estruturas de concreto, especialmente aquelas expostas a ambientes corrosivos
(AZARSA et al., 2019).

Aditivos cristalizantes são dosados juntamente com o concreto no momento de sua produção. Após adicionados no concreto, reagem
com a água formando cristais dentro dos poros, que impedem a penetração da água
sem que a passagem de vapor seja bloqueada, com isso a pressão de vapor não é
criada dentro do concreto. Por serem parte integrante
da mistura, apresentam maior resistência ao intemperismo e não são facilmente danificados,
uma vez que não formam películas, diferentemente de quando aplicados sobre a
superfície de concreto (MAKI et al., 1991). Para Bertolini (2010), o
impermeabilizante por cristalização é considerado um
sistema de proteção e fechamento dos poros. O autor declara que as substâncias à base de silicatos
presentes no produto, ao penetrarem no concreto, reagem com os subprodutos do
mesmo, em especial com o hidróxido de cálcio, e formam os cristais que provocam
o fechamento dos poros. Essa capacidade do aditivo cristalizante de recuperar a resistência com o
fechamento de poros e fissuras foi verificada no
estudo de Nasin et al. (2020), quando registrado um
ganho na resistência à compressão de 36,6%, após 42 dias, do concreto com
aditivo cristalizante em comparação ao concreto referência, quando fissuras
foram induzidas nos concretos aos 3 dias de idade.

Moreira et al. (2016), ao analisarem o efeito do aditivo redutor de
permeabilidade por cristalização, concluíram que, para um concreto com relação a/c
igual a 0,45 e adição de 0,8% de aditivo cristalizante em relação à massa de
cimento, não há interferência por parte do aditivo na
resistência à compressão do concreto, quando comparado ao concreto sem aditivo.
Os
autores destacam que o cristalizante promove um melhor fechamento dos poros pelo processo de
cristalização, que ocorre gradativamente ao longo do tempo, proporcionando melhor comportamento em relação à durabilidade do concreto.

Entretanto, Cappellesso (2016) observou um aumento significativo na
absorção de água no concreto produzido com adição do aditivo cristalizante,
para dosagem de 0,8%. A autora associa esse
comportamento à mudança na microestrutura do concreto que o aditivo promove,
sendo capaz de modificar a distribuição e o tamanho dos poros, o que pode ter
provocado um aumento da higroscopicidade do material. Corroborando, para uma
dosagem de 1,0% e avaliando ciclos de cura para o
concreto, submersa e seca, a fim de induzir o processo de cristalização,
Nascimento et al. (2017) também registraram aumento da absorção de água do concreto com o aditivo em
relação ao concreto de referência.

3 METODOLOGIA

Para a matriz experimental (Figura 1) da pesquisa,
definiu-se o estudo de concretos produzidos com um tipo de cimento, para três
diferentes relações a/c e três diferentes dosagens do aditivo cristalizante para
cada relação água/cimento. Aos 28 dias de idade será
avaliado o comportamento do concreto quanto à sua resistência à compressão e a
permeabilidade através da absorção por capilaridade, comparando com um concreto
sem adição do aditivo cristalizante.

Figura 1 – Matriz experimental do
estudo

Fonte: Autor (2019)

Com a matriz experimental definida, para responder ao
objetivo do estudo, a metodologia proposta consiste na caracterização dos
materiais utilizados para definição dos traços e produção dos concretos e, para a
realização dos ensaios, os procedimentos adotados são
os recomendados pelas normas técnicas pertinentes.

3.1 MATERIAIS

O cimento utilizado foi o cimento Portland composto (CP IV
32 RS) que, segundo dados fornecidos pelo fabricante, apresenta início de pega
de 271 minutos, fim de pega em 323 minutos e
resistência à compressão, aos 28 dias, de 36,1 MPa, atendendo às especificações
da NBR
16697 (ABNT, 2018).

O concreto foi produzido com um agregado miúdo e um graúdo. O agregado miúdo foi uma areia de
origem quartzosa oriunda do rio Jacuí, apresentando massa específica de 2,63 kg/dm³ determinada segundo a
NBR NM 52 (2009), dimensão máxima característica
igual a 1,18 mm e
módulo de finura de 1,79, determinados segundo a NBR NM 248 (2003). O agregado
graúdo utilizado é de origem basáltica com dimensão
máxima de 19mm e módulo de finura de 6,86, segundo procedimentos da NBR NM 248
(2003). A massa específica foi determinada segundo a NBR NM 53 (2009), obtendo-se 2,65 kg/dm³.

Utilizou-se a água
disponibilizada pelo laboratório de técnicas construtivas da universidade
Feevale, proveniente de poço artesiano. Os aditivos adotados para realização
dessa pesquisa são caracterizados como um aditivo plastificante, sendo este um
aditivo padrão utilizado na produção dos concretos, e um aditivo cristalizante.
As principais características técnicas dos aditivos utilizados nessa pesquisa
(segundo dados fornecidos pelos fabricantes) estão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 – Características técnicas
dos aditivos

Aditivo Plastificante

Aditivo Cristalizante

Aspecto

Líquido

Sólido em pó

Cor

Marrom

Cinza

Densidade a 25ºC

1,175 a 1,195 g/ml

Não disponível

pH

8 a 10

10,0 a 13,0

Função

Plastificante multidosagem de pega

Impermeabilização por cristalização integral

Dosagem (% sobre massa de cimento)

0,2 a 1,5

0,8

Fonte: Elaborado pelo autor segundo
dados dos fabricantes (2019)

3.2 PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

Definidos e caracterizados os materiais
utilizados na pesquisa, detalha-se o planejamento experimental que contempla a
definição dos traços, produção dos concretos e
metodologia dos ensaios estabelecidos para análise das propriedades do concreto
no estado endurecido. Avaliou-se, aos 28 dias de idade, a resistência à
compressão e a absorção de água por capilaridade.

3.2.1 Traços Utilizados

Os traços utilizados foram definidos de forma a abranger uma gama de resistências
à compressão tradicionalmente utilizadas nas obras da região de Novo Hamburgo (RS). Com base nisto, adotaram-se
três relações a/c, previamente definidas como 0,40, 0,50 e 0,60,
padronizando a dosagem de aditivo plastificante no
teor de 0,6% em relação à massa do cimento e o teor de argamassa em 54%, parâmetros usualmente
especificados em dosagens de concretos comercializados na região.

O abatimento dos concretos foi
padronizado em 120±20mm, por ser um padrão adotado pelo
mercado para concretos bombeáveis, para os três traços de concreto produzidos, sendo assim foi
necessário controlar a quantidade de água utilizada na produção, a fim de
atender esse abatimento estabelecido. Com base neste parâmetro e no comportamento dos materiais utilizados
nesta pesquisa, na Tabela 2, apresenta-se o detalhamento dos traços e a quantidade de materiais utilizada, em massa, para a produção de 40
litros de concreto.

Tabela 2 – Detalhamento dos traços
e quantidade de materiais para produção de 40 litros de concreto

Fonte: Elaborado pelo autor (2019)

Em relação à dosagem do
aditivo cristalizante a ser utilizada nos concretos, considerou-se
a dosagem indicada pelo fabricante como sendo a dosagem adequada. No entanto, buscando
conhecer melhor o comportamento deste aditivo, além desta dosagem foram
definidas uma dosagem superior e uma inferior a esta especificação, sendo
assim, além do 0,8% (recomendado pelo
fabricante) produziram-se concretos com dosagem
de 0,5% e 1,0% de aditivo cristalizante.

3.2.2 Produção dos Concretos e Moldagem dos Corpos
de Prova (CPs)

A produção dos concretos,
em laboratório, foi realizada em betoneira de eixo inclinado, usual de obra,
com capacidade máxima de 250 litros.  A
ordem de colocação dos materiais, mantida igual em todos os traços, foi:
agregado graúdo + parte da água + cimento + aditivo plastificante + aditivo
cristalizante + agregado miúdo + água final. Adotou-se a adição do aditivo
plastificante antes do agregado miúdo
para
que seu efeito fosse mais eficaz, já que sua ação é sobre os grãos de cimento,
no entanto, a opção por adicionar o aditivo cristalizante antes do agregado
miúdo foi para que tivesse um tempo maior de mistura, homogeneizando-se melhor
à mistura.

Após a mistura e homogeneização
dos materiais na betoneira, realizou-se a verificação do abatimento pelo tronco
de cone, conforme prescreve a NBR NM 67 (ABNT, 1998), predefinido em 120±20 mm
para todos os concretos. Com o abatimento verificado, moldaram-se os corpos de
prova conforme procedimentos especificados na NBR 5738 (ABNT, 2015). Para cada
traço produzido, moldaram-se 12 CPs que, após a
moldagem, foram identificados e permaneceram em local protegido e sob
temperatura ambiente de 23 ± 2ºC por 24 horas (Figura 2), quando então foram
desmoldados.

Figura 2 – Produção do concreto:
(a) Verificação do abatimento, por meio do slump
test, (b) moldagem e (c) identificação

Fonte: Autor (2019)

Após as primeiras 24
horas, os CPs foram desmoldados e submetidos ao
processo de cura, sendo que 6 de cada traço foram submetidos à cura submersa
(CSUB) e os outros 6 foram curados na câmara úmida (CUMI),
com temperatura e umidade controladas, do laboratório de técnicas construtivas
da Feevale. Os corpos de prova permaneceram em processo de cura até a idade de
realização dos ensaios.

3.2.3 Ensaio de Resistência à Compressão Axial

O ensaio de resistência à
compressão axial seguiu as prescrições da NBR 5739 (ABNT, 2018). No dia
anterior à realização do ensaio de resistência à compressão, procedeu-se com o preparo das
bases dos corpos de prova, buscando garantir a planicidade e perpendicularidade
entre elas, através de processo de retificação. O ensaio de resistência à
compressão foi realizado em uma prensa da marca Emic de 2000 kN a uma velocidade de aplicação de tensão de 0,45 MPa/s
mantida constante durante todo o ensaio. Para cada ponto da matriz analisado
foram ensaiados 3 corpos de prova submetidos a CSUB e 3 corpos de prova da CUMI.

Pelos resultados médios calculados no ensaio foi possível avaliar o comportamento
da influência das variáveis no concreto. Entretanto, com o auxílio da
análise de
variância (ANOVA), com os resultados individuais registrados, constatou-se se
essas variáveis exercem ou não influência
significativa sobre a resistência à compressão do concreto aos 28 dias de
idade.

3.2.4 Ensaio de Absorção de Água por Capilaridade

Segundo prescreve a NBR 9779 (ABNT, 2012), após o
período de 27 dias de cura, para realização do ensaio de absorção
de água por capilaridade, os corpos de prova foram colocados em uma estufa à
temperatura de 105±5ºC até atingir constância de massa, obtida, segundo
a norma, quando a diferença entre duas pesagens consecutivas do mesmo corpo de
prova, entre períodos de 2 h de permanência na
estufa, não exceder 0,5 % do menor valor obtido, com posterior resfriamento em um
ambiente com temperatura constante de 23±2ºC.

Com a massa inicial dos corpos de
prova determinada, os mesmos foram posicionados sob suportes tipo grelha e submetidos a
um nível de água constante de 5±1 mm acima da sua face inferior (Figura 3).

Figura 3 – Ensaio de absorção de
água por capilaridade em andamento em corpos de prova de concreto

Fonte: Autor (2019)

Durante o ensaio, foram
realizadas leituras da absorção de água por capilaridade nos tempos de 3, 6,
24, 48 e 72 horas, contados a partir do contato do corpo de prova com a água,
conforme prescreve a norma. Antes de cada leitura, com o auxílio de um pano, o
excesso de água acumulada na superfície foi removido. O ensaio permite analisar
a evolução da absorção por capilaridade, expressa em g/cm², e, ao final das 72
horas de ensaio, obter a absorção total,
expressa em %, em relação à massa inicial. Esses resultados são obtidos pela
média entre os três corpos de provas ensaiados para cada ponto da matriz de
estudo. Assim como no ensaio de resistência à compressão, os resultados individuais
obtidos foram submetidos a uma análise estatística.

4 resultados e análises

Conforme detalhado na metodologia, após a idade de 28 dias os corpos de
prova foram submetidos aos ensaios de resistência à
compressão e absorção de água por capilaridade, a fim de analisar a influência
da presença de aditivo cristalizante no concreto.

4.1 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL

Os resultados obtidos no ensaio
de resistência à compressão axial estão apresentados nas Tabelas 3
e 4, respectivamente, para os concretos submetidos a CSUB e a CUMI. Nas
tabelas, além dos resultados individuais, apresentam-se
também a média, desvio padrão e respectivos coeficientes de variação obtidos para
cada ponto da matriz em estudo.

Tabela 3 – Resultados da resistência à compressão para os corpos de
prova de concreto com cura submersa (CSUB)

Fonte:
Elaborado pelo autor (2019)

Tabela 4 – Resultados
da resistência à compressão para os corpos de prova de concreto com cura em câmara
úmida (CUMI)

Fonte:
Elaborado pelo autor (2019)

Com
base nos resultados médios de resistência à compressão obtidos, pela Figura 4 é
possível melhor visualizar o comportamento registrado para cada relação a/c
analisada.

Figura 4 – Comportamento da
resistência à compressão média obtida aos 28 dias: (a) relação a/c = 0,63; (b)
relação a/c = 0,55 e (c) relação a/c = 0,45

Fonte:
Autor (2019)

A Figura 4 mostra que, em
geral, o concreto, quando submetido à cura dos corpos de prova submersos em
água (CSUB), aos 28 dias, atinge uma resistência à compressão média superior em
relação ao concreto submetido à cura em câmara úmida (CUMI). Entretanto, para
melhor analisar essa influência, assim como, das demais variáveis sobre os
resultados de resistência à compressão, realizou-se a análise estatística das
variáveis por meio do método de análise de variância (ANOVA), com 95% de nível
de confiabilidade, utilizando o Software Statistica
8.0. A Tabela 5 apresenta os resultados desta análise.

Tabela 5 –
ANOVA da influência do aditivo cristalizante, relação a/c e tipo de cura em relação à resistência à
compressão em corpos de prova de concreto aos 28 dias de idade

Fonte:
Elaborado pelo autor (2019)

Pelos resultados da
ANOVA, observa-se que a relação a/c, teor de aditivo, tipo de cura, assim como,
as interações entre a relação a/c com o teor de aditivo, e a relação a/c com o
tipo de cura, exercem influência significativa sobre a resistência à compressão
do concreto aos 28 dias de idade. A Figura 5 ilustra o comportamento registrado
pela ANOVA para as variáveis principais sobre a resistência à compressão.

Figura 5
– ANOVA das variáveis principais sobre o comportamento da resistência à
compressão, aos 28 dias, de corpos de prova de concreto: (a) relação a/c; (b)
tipo de cura e (c) dosagem de aditivo

Fonte: Autor (2019)

Como
para as variáveis principais, pela Figura 6, é possível observar o
comportamento das interações entre essas variáveis.

Figura 6
– ANOVA das interações sobre o comportamento da resistência à compressão, aos
28 dias, de corpos de prova de concreto: (a) relação a/c com dosagem de aditivo
e (b) relação a/c com o tipo de cura

Fonte: Autor (2019)

A relação a/c exerce
influência sobre a resistência à compressão, com a redução da relação a/c há um
aumento na resistência à compressão (Figura 5a), comportamento já esperado e
consolidado pela literatura (MEHTA; MONTEIRO, 2014; NEVILLE, 2016). Os
concretos, quando são submetidos à cura submersa, apresentam maior resistência
à compressão quando comparados com a cura em câmara úmida (Figura 5b),
registrando- diferenças de 5,78%, 9,64% e 17,71%, respectivamente, para as
relações a/c igual a 0,63, 0,55 e 0,45 (Figura 6b). Ainda, pela Figura 6b,
percebe-se que, com a redução da relação a/c, há um aumento na diferença entre
a resistência à compressão do concreto quanto ao tipo de cura utilizado.

A análise ainda mostra
que o teor de aditivo exerce influência significativa sobre o resultado de
resistência à compressão (Figura 5c). Esse comportamento pode melhor ser
visualizado pela Figura 6a, na qual observa-se que para menor relação a/c,
igual a 0,45, houve uma perda de resistência com o aumento da adição de
cristalizante ao concreto, permanecendo praticamente estável entre 0,8% e 1,0%.
No entanto, nas relações a/c maiores, o comportamento mostrou-se contrário.
Para a relação a/c igual a 0,55, para os teores 0,50% e 1,0% de aditivo,
registrou-se um aumento na resistência quando comparado ao concreto referência,
enquanto que para o teor de 0,8% houve uma leve redução. Para relação a/c igual
a 0,63, o aumento no percentual de adição de cristalizante resultou em ganho
progressivo da resistência à compressão. Para Reddy e Ravitheja
(2019), o que torna o aditivo cristalizante adequado para melhorar as
propriedades mecânicas do concreto é sua capacidade de produzir mais produtos
hidratados, o que proporciona um melhor fechamento dos poros e das
pré-rachaduras no concreto, durante e após a hidratação.

Analisando o uso do
aditivo cristalizante nos concretos produzidos, considerando o percentual
estabelecido pelo fabricante como adequado, de 0,80% de adição de aditivo
cristalizante em relação à massa de cimento, registrou-se, por exemplo, para o
concreto com cura em câmara úmida e relação a/c de 0,45, que a resistência à
compressão do concreto com aditivo foi em média de 41,63MPa,  enquanto que o concreto referência, sem a
incorporação de aditivo, apresentou resistência à compressão média de 43,50MPa,
o que representa uma redução na resistência à compressão de 4,49%, quando
produzido concreto com aditivo cristalizante. Comportamento semelhante ao
resultado apresentado por Petrucci e Hastenpflug (2017) que, avaliando a influência do aditivo
cristalizante na porosidade do concreto de cimento Portland, também com tipo CP
IV-32-RS e dosagem de 0,80% de aditivo em relação à massa de cimento, porém para
uma relação a/c de 0,39, registraram em média uma resistência de 9,50% maior
para o concreto referência quando comparado com o concreto produzido com 0,80%
de aditivo cristalizante. O que contraria os resultados de Cappellesso
(2016) que, para essa mesma dosagem de aditivo cristalizante e relação a/c
igual a 0,41, registrou aumento de 13% na resistência à compressão nos
concretos com o aditivo em relação ao traço sem aditivo, também para idade de
28 dias e com cura úmida.

Também para essa relação
a/c de 0,45 e cura submersa, quando adotada a dosagem de 1,0% percebe-se que
essa redução na resistência à compressão média acentua-se um pouco, registrando
um valor de 7,75% do concreto com aditivo em relação ao concreto referência.   Esse resultado é muito semelhante ao
apresentado por Bianchin (2018) que, analisando
concreto de cura submersa com relação a/c igual a 0,43 e dosagem de 1,00% de
aditivo cristalizante, registrou para o concreto referência uma resistência
média à compressão de 35,98 MPa, enquanto que para o concreto com aditivo foi
de 33,06 MPa, representando uma diminuição de 8,83%.

Nascimento et al. (2017), avaliando diferentes
aditivos cristalizantes também para dosagem de 1,0%, porém para uma relação a/c
igual a 0,60, adotando processo de cura submersa, demonstraram que o emprego do
aditivo cristalizante não diminuiu a resistência à compressão, pelo contrário,
registrou ganhos de resistência variando de 1,1% até 25,1%, quando comparado
com o concreto referência, para a idade de 28 dias. Comportamento coerente com
o atual estudo, já que para relações a/c maiores, quando adotada a dosagem de
1,0%, há um aumento na resistência à compressão quando comparada ao concreto
referência (Figura 6a).

Destaca-se, ainda, que
quando utilizada uma dosagem de cristalizante inferior à especificação do
fornecedor, nesta pesquisa especificada em 0,5%, para os corpos de prova
curados em câmera úmida, registrou-se uma manutenção na resistência média para
concretos com relação a/c de 0,45, enquanto que as relações a/c de 0,55 e 0,63
apresentaram aumento da resistência média, respectivamente, de 11,19% e 5,68%. Analisando
o processo de cura submersa, registraram-se reduções das resistências para as
três relações a/c, de 5,50%, 0,47% e 1,15%, respectivamente, para as a/c iguais
a 0,63, 0,55 e 0,45.

4.2 ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE

A absorção de água por
capilaridade corresponde à quantidade de água absorvida por área superficial do
corpo de prova em um intervalo compreendido entre
duas pesagens consecutivas. Neste estudo, para cada ponto da matriz estudada
ensaiaram-se 3 corpos de prova que foram
submetidos à CSUB e 3 corpos de prova com CUMI, para a idade de 28 dias. Os resultados apresentados na
Figura 7 correspondem à média dos valores
individuais obtidos ao longo das 72 horas de ensaios, conforme metodologia, para cada teor de aditivo
utilizado.

Figura 7
– Absorção de água média por capilaridade (g/cm²), aos 28 dias, para
corpos de prova de concreto para: (a) relação a/c = 0,63; (b) relação a/c =
0,55; e (c) relação a/c = 0,45

Fonte: Autor (2019)

Analisando esse comportamento ao
longo das 72 horas de ensaio, além da redução da absorção com a redução da
relação a/c, observa-se que, para maior relação a/c, a absorção por capilaridade foi maior no concreto submetido a CSUB, enquanto que
para a menor relação a/c esse comportamento muda. Ao final do ensaio, após as
72 horas de leitura, mediu-se o percentual final de absorção registrado (Figura
8).

Figura 8
– Absorção de água por capilaridade média (%), na idade de 28 dias, para corpos
de prova de concreto ao final do ensaio em 72h para: (a) relação a/c = 0,63;
(b) relação a/c = 0,55; e (c) relação a/c = 0,45

Fonte: Autor (2019)

Para melhor analisar a influência
das variáveis sobre a absorção por capilaridade,
assim como realizado na análise da resistência à compressão, os valores
individuais registrados ao final do ensaio, após 72 horas de leitura, foram
submetidos a análise estatística. A Tabela 6 apresenta os resultados obtidos pela ANOVA.

Tabela 6 – ANOVA da influência do aditivo
cristalizante, relação a/c e tipo de cura sobre a absorção de água por
capilaridade aos 28 dias de idade

Fonte:
Elaborado pelo autor (2019)

Pela tabela ANOVA constata-se
que, assim como para resistência à compressão, as variáveis principais (relação
a/c, teor de aditivo, tipo de cura) e as interações relação a/c com teor de
aditivo e a interação relação a/c com tipo de cura exercem influência significativa sobre o resultados de absorção de água por
capilaridade para idade de 28 dias. As Figuras 9 e 10 ilustram, respectivamente, o
comportamento registrado pela ANOVA para as variáveis principais e para as interações entre essas
variáveis que exerceram influência significativa
sobre os resultados de absorção de água por capilaridade.

Figura 9
– ANOVA das variáveis principais sobre o comportamento da absorção de
água por capilaridade, aos 28 dias, para corpos de prova de concreto (a)
relação a/c; (b) tipo de cura; e (c) dosagem de aditivo

Fonte: Autor (2019)

Figura 10
– ANOVA das interações sobre o comportamento da absorção de água por
capilaridade, aos 28 dias, em corpos de prova de concreto: (a) relação a/c com dosagem
de aditivo e (b) relação a/c com o tipo de cura

Fonte: Autor (2019)

Conforme esperado, os resultados
da ANOVA comprovam que a relação a/c exerce influência significativa na
absorção de água por capilaridade (Figura 9a), quanto maior relação a/c
tanto maior será a absorção de água. Helene e Andrade (2010) destacam que a
relação a/c é um dos principais parâmetros que regem as propriedades de
absorção capilar da água.

A absorção de água por
capilaridade mostrou-se influenciada significativamente em relação ao tipo de cura, apresentando melhor desempenho para
concretos submetidos ao processo de CUMI, já que apresentou menores valores de
absorção (Figura 9b). Quanto ao teor de aditivo, há diferença significativa
na absorção quando analisados de forma isolada, principalmente devido à redução registrada para
os concretos produzidos com os teores de 0,5% e 0,8% de aditivo. Para o teor de 1,0% observa-se um comportamento muito similar ao concreto referência (Figura 9c). Devido a essas diferenças
significativas que as variáveis principais exercem,
registrou-se, assim como no comportamento quanto à compressão, a influência
significativa que as interações entre relação a/c e o teor de aditivo (Figura 10a) e relação a/c e o tipo de cura (Figura 10b) exercem na absorção final.

Nascimento et al. (2017), ao ensaiarem um concreto também produzido com
cimento CP IV e com 1,0% de aditivo cristalizante, para uma relação a/c de
0,60, aos 19 dias, depois de ciclos de cura submersa (úmida) e ao tempo (seca),
a fim de induzir o processo de cristalização, verificaram aumento da absorção em relação
ao concreto de referência, registrando uma diferença de 85,71% de absorção
maior no concreto com aditivo. No atual estudo, para dosagem de 1,0% de aditivo
e relação a/c de 0,63, registrou-se também o aumento
da absorção quando comparado ao concreto sem aditivo, registrando, após as 72 horas de ensaio,
percentuais de 5,48% e 40,49%, respectivamente, para o processo de CUMI e CSUB. Aumento na absorção de água para
o concreto com aditivo cristalizante também foi registrado por Cappellesso (2016), que observou um aumento
significativo na absorção para o concreto produzido com dosagem de 0,8% de
cristalizante e curado em câmara úmida. Segundo a
autora, esse comportamento pode estar
associado à mudança na microestrutura do
concreto que o aditivo pode promover, sendo capaz de modificar a distribuição e
o tamanho dos poros, o que pode ter provocado um aumento da higroscopicidade do
material.

considerações finais

Os resultados obtidos por meio da metodologia e com os materiais utilizados neste estudo mostraram que o aditivo cristalizante
exerce influência significativa nas propriedades do concreto endurecido, ao
analisarem-se diferentes teores de aditivo,
diferentes relações a/c e dois processos de cura.

Destaca-se que o processo de cura submersa (CSUB) mostrou-se mais eficiente quando
comparado à cura úmida (CUMI) para os resultados de resistência
à compressão,
tanto para o concreto referência como para o concreto
com a adição do cristalizante, apresentando diferenças mais expressivas para
menores relações a/c. Por exemplo, para o concreto com relação a/c igual a 0,45, essas diferenças foram de 20,46%
para o concreto referência e de 14,96% para o
concreto com 1,0% de cristalizante. Quanto à absorção de água por
capilaridade, o uso do aditivo cristalizante resultou em aumento dessa
propriedade no concreto quando comparado com o concreto referência. Quanto maior o teor
de aditivo, maior foi a absorção, o que não era
esperado, no entanto, já registrado por outros autores. Para a relação a/c igual
a 0,63 e dosagem de 1,0% de aditivo cristalizante, o concreto com CSUB
apresentou 40,49% mais absorção quando comparado ao concreto sem aditivo.

Este trabalho permitiu uma
análise do efeito do aditivo cristalizante nas propriedades do concreto
endurecido, contudo, ainda há muitas perguntas a serem respondidas e o aditivo
cristalizante ainda precisa ser melhor conhecido e difundido no mercado da
construção civil. Estudos que contemplem a mudança no comportamento microestrutural proporcionada pela presença do
aditivo se fazem necessários para melhor análise de alguns resultados obtidos.

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