Aditivos químicos

Os aditivos químicos são elementos que têm a capacidade de modificar as propriedades da argamassa no estado fresco e no estado endurecido. Existem diversos tipos de aditivos, porém todos são desenvolvidos com o objetivo de fornecer qualidade às argamassas, consequentemente, minimizar problemas indesejáveis. Comumente utilizados para tornar a argamassa mais fluida e diminuir a relação entre água/cimento. É perceptível a importância do emprego de aditivos na composição das argamassas. (GOMES, 2013).

Segundo Copetti (2016) apud Santos (2008), os aditivos são produtos químicos que têm a função de melhorar as características da argamassa, como a trabalhabilidade, tempo em aberto, durabilidade e resistência mecânica. O autor ainda descreve os principais aditivos químicos frequentemente empregados nos mais diversos tipos de argamassas:

a. Incorporadores de ar: melhoram a plasticidade, adesão inicial e retenção de água, podendo prejudicar resistência a aderência;

b. Plastificantes: melhoram a trabalhabilidade das argamassas;

c. Retentores de água: diminuem a absorção da água pelo substrato, evaporação e exsudação;

d. Retardadores de pega: retardam a hidratação do cimento, disponibilizando um tempo maior para sua utilização;

e. Adesivos: melhoram a aderência da argamassa com o substrato;

f. Hidrofugantes: reduz a absorção de água da argamassa, ocorrem o efeitos de fechamento de poros;

g. Impermeabilizantes: reduzem a permeabilidade, porém podem perder eficiência no aparecimento de fissuras.

Os aditivos comumente empregados nas argamassas colantes são aditivos poliméricos e aditivos celulósicos. Esses aditivos tendem a modificar as propriedades da argamassa colante, tanto no estado fresco, como no estado endurecido. (COSTA et al., 2013).

Os polímeros têm a função de melhorar propriedades reológicas das argamassas no estado fresco, proporcionam maior flexibilidade e resistência à tração no estado endurecido. A principal função é atuarem como adesivos para assentamento de placas cerâmicas. (COSTA et al., 2013 apud NEZZI et al., 2005).

Este aditivo é utilizado em argamassa colantes na forma de um pó que redispersa em contato com água. Com isto, as partículas do polímero tendem a fragmentar-se em partículas menores e, assim, formar um filme polimérico com a evaporação ou secagem da água. Mesmo

processo que ocorre no cimento, a secagem da água tende a formar um filme sobre a pasta. (SANTOS, 2006). Porém, a formação do filme polimérico pode ocorrer no interior de poros capilares, sobre os grãos de cimento e também sobre os agregados. (SILVA, 2001 apud SILVA et al., 1999). Vários fatores afetam a formação deste filme, como as condições ambientais, como temperatura e umidade e as características do aditivo, qualidade e tamanho das partículas. (SILVA, 2001 apud LAVELLE, 1988).

O tipo de cura influencia significativamente em argamassas modificadas com polímeros, pois é necessária a secagem para, consequentemente, formar o filme polimérico e então obter bons desempenhos. (SILVA, 2001). A cura ideal é exposta ao ar, pois permite ao polímero formar o filme polimérico, sendo um película superficial que tem a função de impedir a saída de água utilizada para hidratação do cimento. Com o processo de secagem, ocorre também a formação deste filme no interior do material, melhorando muitas propriedades. Assim, para que as argamassas possam atingir cerca de 75 % de sua resistência final, devem ficar, pelo menos, sete dias em cura normal. (SILVA, 2001 apud RILEY e RAZL, 1974).

A baixa resistência obtida pelas argamassas quando submetidas a cura com imersão em água, após um período de cura normal, está relacionada com um possível inchamento do polímero quando absorve água, selando os vazios capilares, consequentemente reduzindo a permeabilidade. O ideal seria inicialmente submeter as argamassas por sete dias em cura úmida e, posteriormente, durante 180 dias em cura seca, para alcançar as máximas resistência, pois a mistura de polímero e cimento proporciona lentidão nas reações de hidratação. Assim, durante a cura seca, a formação do filme polimérico garante retenção de água para a hidratação do cimento. (SILVA, 2001 apud OHAMA, 1984).

O mesmo autor ainda afirma que argamassas imersas em água, sem aditivos poliméricos, necessitam de, aproximadamente, cinco horas para tornar a taxa absorção de água constante. Já em argamassas aditivadas, a taxa absorção de água aumenta com o tempo da cura com imersão, no mínimo, cerca de 48 horas após o contato com a água, e esta taxa é acentuada com elevadas relações entre polímero/cimento. Devido ao contato prolongado da argamassa em água, pode ocorrer a redispersão do filme polimérico ou ocorrer interação das partículas do cimento com as moléculas da água. (id ibid.)

Os polímeros tendem a modificar as características e propriedades das argamassas em função das interações que ocorrem durante o processo de hidratação do cimento, pois possivelmente ocorre alteração na cinética de reação e a interação com as fases em formação. Já os efeitos das adições de aditivos poliméricos dependem tanto do tipo de polímero

empregado, como a relação polímero/cimento e a relação ente água de amassamento e cimento. (SILVA, 2001).

Algumas pesquisas realizadas comprovam que o tipo e o teor de polímero empregado em argamassas, tornam as reações de hidratação do cimento mais lentas, afetando a mobilidade dos íons presentes na fase aquosa, modificando a morfologia das fases hidratadas nos primeiros períodos de cura. Este retardo nas reações de hidratação causam aumento no tempo de pega e endurecimento. (SILVA, 2001 apud RAMAKRISHNAN, 1992; SU, 1995; KARDON, 1997; OHAMA, 1998).

Os aditivos poliméricos afetam diretamente a trabalhabilidade da argamassa, como também a viscosidade, consistência e plasticidade, motivo justificado pela incorporação de ar durante a mistura e o efeito dispersando do polímero. (SILVA, 2001).

Outra característica que as argamassas colantes aditivadas com polímero apresentam, principalmente argamassas com elevados teores de cimento, é o aumento da fluidez com o aumento da relação entre água/cimento e polímero/cimento. Contudo, o aumento do teor de polímero requer um redução na quantidade de água de amassamento, vindo a contribuir com aumento de resistência e menor retração, causado pelo processo de secagem. (SILVA, 2001

apud OHAMA, 1984). A redução na quantidade de água é devido a uma boa homogeneização

das partículas poliméricas presente na massa. (SILVA, 2001 apud AFRIDI et al., 1995a). Vários pesquisadores confirmaram, através de seus estudos, que aditivos poliméricos proporcionam melhoras nas propriedades da argamassa, obtendo-se maiores resistências, aderência, durabilidade, principalmente comparadas às argamassas sem aditivos. Porém, esta melhora está diretamente relacionada com a quantidade de água de amassamento empregada durante preparado. Como os polímeros possuem efeito plastificante, torna-se necessário redução da quantidade de água de amassamento. Essa redução na demanda de água deve ser realizada também em maiores relações polímero/cimento, pois ocorre perdas na resistências. (SILVA, 2001). Tal fato é atribuído às partículas de polímeros atuarem como poros na pasta de argamassa, devido essas partículas estarem dispersas na pasta hidratada do cimento. (SILVA, 2001 apud SAKAI e SUGIRA, 1995).

A relação água de amassamento e cimento influenciam diretamente nas propriedades da argamassa, pois tende a alterar a liberação de calor durante o processo de hidratação e também a microestrutura das fases hidratadas. (SILVA, 2001).

Já os aditivos celulósicos, quando empregados em materiais à base de cimento, levam à retenção de água e aumento na viscosidade, ocorrendo a formação de um hidrogel. Este hidrogel tem a função de aprisionar parte da água, assim, quando a argamassa no estado fresco

entra em contato com o substrato e as placas cerâmicas, parte da água do hidrogel é succionada pelo substrato, em baixa taxa de absorção, e outra parte da água é disponível para hidratação do cimento. Esse aditivos são utilizados normalmente em baixas proporções. (SANTOS, 2006

apud WAGNER, 1973).

Em proporções adequadas, este aditivo tende a formar um filme fino sobre a superfície, porém de baixa resistência. Este filme pode retornar ao estado de gel ou solução quando em contato prolongado com a água. (SILVA, 2001).