Efeito do agente redutor de retração no comportamento reológico de pastas de concretos de ultra-alto desempenho

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.O concreto de ultra-alto desempenho tem interessado a indústria da Construção Civil por possuir elevada resistência à compressão, grande módulo de elasticidade e maior durabilidade e ductibilidade do que os concretos convencionais e de alto desempenho. Propriedades essas obtidas, principalmente, pelo elevado grau de empacotamento das partículas, pelo alto consumo de cimento e de finos suplementares reativos (microsílica, sílica ativa, escória granulada de alto-forno), baixíssima relação água/cimento (a/c) e doses elevadas de superplastificantes. Essa composição o faz muito suscetível ao declínio acentuado da plasticidade em um curto período de tempo. A presença de fibras, a elevada área de superfície dos sólidos e a alta concentração volumétrica de partículas, contribuem fortemente para fenômenos que aumentam significativamente os parâmetros reológicos dessas misturas, como a aglomeração de partículas e aceleração da cinética de reação de hidratação. O uso de agentes químicos configura-se como alternativa interessante e viável para vencer barreiras e desafios no campo da ciência e tecnologia das misturas cimentícias. Essa busca por alternativas químicas para combater essa problemática dos CUAD, motivou o uso de um ARR na incorporação em pastas de CUAD. No entanto, essa opção não se prende à observância da atuação do aditivo (ARR), no fenômeno da retração e sim, motivado pelo seu mecanismo de atuação na água de amassamento em pastas. No CUAD, é inexpressiva ou até mesmo em certos casos, inexistente a ocorrência do fenômeno da retração, principalmente quando reforçado com fibras, e/ou cura polimérica interna. Desta forma, este trabalhou buscou avaliar o desempenho do ARR no comportamento reológico de pastas de CUAD. Foi analisada a influência do ARR concomitante ao uso de superplastificantes (SP) nas propriedades reológicas ao longo do tempo (viscosidade e tensão de escoamento), utilizando um reômetro rotacional com placas paralelas. A partir dos resultados experimentais observou-se que o ARR interagiu muito bem com o SP, e interviu na reologia das pastas, provocando um decréscimo significativo nos parâmetros fundamentais, intensificando a fluidez nos instantes iniciais (10 minutos) devido à ação surfactante e tensoativa do ARR, além de provocar uma extensão do estado fluído (de 60 a 90 minutos), provavelmente pela maior estabilidade adquirida no sistema, motivadas pelas alterações termofísicas na solução aquosa das pastas. As pastas investigadas nesse trabalho apresentaram comportamento tixotrópico, com o ARR retardando o processo de estruturação ao longo do tempo à medida que se aumentava o teor de adição do ARR. A análise reológica oscilatória mostrou que a adição do ARR, em termos de consolidação, causa um retardamento na cinética de aglomeração. Por fim, o ARR interferiu nas propriedades mecânicas, onde todas as pastas modificadas com o aditivo apresentaram resistência à compressão e módulo de elasticidade inferior às pastas de referência.Abstract : The use of ultra-high performance concrete has been trying to penetrate more frequently in the construction industry all over the world. Much of this development is due to its characteristics such as high compressive strength, elasticity modulus and greater durability and ductility. These properties are obtained mainly by the high consumption of cement and reactive supplementary fines (micro silica, silica fume, granulated of blast furnace slag, among others), very low water/cement ratio and high doses of superplasticizers, these often, even in the maximum performance content, allow the minimum of plasticity. Its composition makes it very susceptible to the pronounced decline of plasticity in a short period of time. The presence of fibers, the high surface area of the solids and the high volumetric concentration of particles contribute strongly to phenomena that exorbitantly increase the rheological parameters of these mixtures, such as particle agglomeration and acceleration of the hydration reaction kinetics. The use of chemical agents is an interesting and feasible alternative to overcome barriers and challenges in the field of science and technology of cement mixtures. This search for chemical alternatives to combat this problematic of UHPC, motivated the use of an SRA in the incorporation in UHPC folders. However, this option does not depend on the performance of the additive (SRA), in the phenomenon of shrinkage, but rather, motivated by its mechanism of action in the kneading water in UHPC pastes. In UHPC, it is inexpressive or even in some cases, non-existent the phenomenon of shrinkage, especially when reinforced with fibers, or internal polymeric cure. Thus, this work sought to evaluate the performance of SRA in the rheological behavior of UHPC pulps. The influence of concomitant SRA on the use of SP in rheological properties over time (viscosity and yield stress) was analyzed using a parallel plate rheometer. From the experimental results it was observed that the SRA interacted very well with the SP, and it intervened strongly in the rheology of the pastes, causing a significant decrease in the fundamental parameters, intensifying the fluidity in the initial instants (10 minutes) due to the surfactant and surfactant action of SRA, besides provoking a radical extension of the fluid state (60 to 90 minutes), probably due to the greater stability acquired in the system, motivated by the thermophysical changes in the aqueous solution of the pastes. The pulps investigated in this work presented thixotropic behavior, with the SRA slowing the structuring process over time as the SRA addition content increased. The oscillatory rheological analysis showed that the addition of the SRA, in terms of consolidation, causes a delay in the agglomeration kinetics. Finally, the SRA interfered with the mechanical properties, where all the pastes modified with the additive showed compressive strength and modulus of elasticity lower than the reference pastes