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Influência da temperatura ambiente no endurecimento do concreto

20 de julho de 2020
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Você sabia que a temperatura do ambiente influencia diretamente na reação do cimento, chegando ao ponto de o concreto não endurecer por praticamente 24h?

Isso mesmo, em dias de inverno ou dias com temperaturas baixas as peças concretadas podem não endurecer por um longo período de tempo. É nesta época fria que as cimenteiras e concreteiras recebem inúmeras solicitações reclamando de retardos de endurecimento do concreto. Muitas vezes as peças concretadas não realmente endurecem de um dia para o outro e, portanto, não ganham resistência.

Mas afinal, por que isso acontece? O cimento está com problema? Houve mudança em sua composição química ou física? Os agregados ou a água estão contaminados? A produção mudou a dosagem? Os aditivos estão retardando a pega? Ou realmente as baixas temperaturas são responsáveis pelos baixos desempenhos?

Velocidade de hidratação do cimento

A velocidade de hidratação de qualquer tipo de cimento é influenciada principalmente pela temperatura e pela finura do cimento. A reação do cimento é exotérmica, ou seja, libera calor, e é a intensidade deste calor liberado na hidratação durante as primeiras idades que determina a velocidade do endurecimento do concreto e o crescimento da resistência. Entretanto, no inverno, este calor é rapidamente dissipado, o que gera a redução nas velocidades de hidratação.

Apesar de a norma NBR 7212:2012 (Execução de concreto dosado em central — Procedimento) recomendar que a concretagem seja realizada entre temperaturas de 5º e 30ºC, isso não significa que o desempenho deste concreto, principalmente em termos de resistências iniciais, será o mesmo em todas essas temperaturas.

Processo de aglomeração do cimento

Figura 1: Processo de aglomeração do cimento

Experimento

Para demonstrar de forma prática este efeito da temperatura na hidratação do concreto, a InterCement desenvolveu um trabalho experimental, testando tanto o impacto da temperatura, quanto da relação água/cimento (a/c) sobre a hidratação do concreto.

Para isso, foram rodados traços com relação a/c de 0,45, 0,60 e 0,75 utilizando CPV-ARI (Cimento Portland de alta resistência inicial). Em seguida, os corpos-de-prova moldados foram mantidos em temperaturas de 5ºC, 15ºC, 25ºC e 35ºC.

Com este estudo, confirmou-se que o impacto de resistência da temperatura sobre o tempo de pega é muito significativo, praticamente triplicando o tempo de pega entre 35ºC e 5ºC. Além disso, pode-se perceber ainda que quanto maior a relação a/c, maiores são os tempos de pega e maiores são os retardos causados.

Impacto da temperatura no tempo de pegaTabela 1: Impacto da relação a/c e temperatura no tempo de pega

Consequentemente, as resistências, principalmente as iniciais, também foram drasticamente impactadas pela temperatura ambiente, conforme pode ser visto na Figura 2. A resistência a 1 dia do traço de a/c 0,45 (curva vermelha), por exemplo, caiu de 36MPa para 6MPA. Com a relação a/c 0,75 a resistência foi de 13MPa a 1 dia para zero. Já em termos de resistências finais (28 dias), este impacto foi muito pequeno.

Resistências dos concretos rodados em diferentes idades

Figura 2: Resistências dos concretos rodados em diferentes idades

 

O que fazer

Sim, existem algumas alternativas que podem ajudar nesta questão.

  • Durante o tempo frio, todas as superfícies do concreto devem ser cobertas logo depois do lançamento, a fim de evitar ao máximo a perda do calor da reação. Você pode usar recursos como: lonas enceradas, polietileno inflado, lençóis plásticos etc.
  • No caso de indústrias, improvisar estufas durante as primeiras horas de concretagem.
  • Prolongar o tempo de espera antes da desforma, realizando a cura adequada neste período.
  • Não usar água de dosagem com temperaturas inferiores a 20ºC. Se necessário, aqueça a água de amassamento na temperatura entre 25ºC e 70oºC (mas nunca acima de 80oºC, por motivo de segurança para os funcionários). Um aquecedor por imersão (resistências) pode funcionar nestes casos.
  • Realizar as concretagens, se possível, sempre no período da manhã, aproveitando ao máximo a temperatura ao longo do dia. É importante ressaltar que a tendência natural no final da tarde e período da noite é de temperaturas mais baixas.
  • Em caso de desforma muito rápida, utilizar cura a vapor por meio de caldeiras, acelerando o início de pega do cimento.
  • Evitar utilizar materiais muito frios – cobrir os agregados de forma que eles não entrem em contato direto com o frio.
  • Aditivo à base de policarboxilatos também são indicados em temperaturas baixas. Apesar de não acelerarem a pega diretamente, eles reduzem a relação a/c que, conforme demonstrado neste trabalho, contribui para um menor retardo.
  • Usar de cimentos com resistências iniciais mais altas, como CPV. Apesar destes tipos de cimento também sofrerem retardos sob temperatura baixa, ele é menos impactado do que cimentos com elevados teores de adição, como CPIII e CPIV.

Concretagem sob temperaturas baixas

Um ponto de atenção é que, apesar da temperatura baixa, ainda há perda de água do concreto (evaporação). Em caso de concretagem sob temperaturas baixas, recomenda-se atenção redobrada no processo de cura, a fim de evitar fissuração. Como não se pode realizar a molhagem da laje pelo fato de o concreto desta ainda estar no estado plástico, recomenda-se a cobertura desta laje com uma lona logo após o lançamento do concreto.

Interessante, não é? Se você gostou deste artigo e quer saber mais dicas sobre o uso do concreto, continue de olho no Amigo Construtor!

 

Referência Bibliográfica: Microscopia eletrônica de varredura reproduzida de MEHTA, P. K. e MONTEIRO, P. J. M. Concreto: estrutura, propriedade e materiais, 1994.

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