Efeito do Polímero Superabsorvente

Na Tabela 4-3 são apresentados os resultados de retração para os traços contendo apenas adição de PSA (sem NS), nas misturas confeccionadas por Manzano (2014) e Suaréz (2015), conforme descrito anteriormente. A porcentagem de redução da retração autógena foi calculada conforme Equação 4-1, em comparação com o traço REF, na mesma idade.

Tabela 4-3: Resultados médios para a retração autógena e porcentagem de redução, dos traços contendo apenas PSA, em comparação com a mistura de REF, na mesma idade.

Traço Idade Retração autógena (µm/m) Retração autógena efetiva (Lpi-Ldi) % em relação à REF REF Pico 109 - - 1 dia -216 325 - 3 dias -376 485 - 7 dias -470 579 - 28 dias -532 641 - PSA02 Pico 202 - 1 dia 94 108 33 3 dias -10 212 44 7 dias -111 313 54 28 dias -283 485 76 PSA03 Pico 154 - 1 dia 101 53 16 3 dias 78 76 16 7 dias 63 91 16 28 dias -41 195 30

Na Figura 4-11 abaixo são apresentados os resultados médios da evolução da retração autógena para o traço REF e os traços contendo dois teores diferentes de PSA, determinados a partir do T0 até a idade de 28 dias.

Figura 4-11: Resultados médios da retração autógena dos microconcretos com adição apenas de PSA, em dois teores, em comparação com o traço de referência.

-750 -500 -250 0 250 0 7 14 21 28 Ret ra çã o Au tó g en a (µm/ m) Tempo (dias) REF PSA02 PSA03

Em todas as misturas observou-se expansão inicial, até 14 horas, sendo o valor máximo de 202 µm/m para o traço PSA02. Para o traço de referência (REF), a magnitude da retração autógena aos 28 dias foi de -532 µm/m. Este valor é bastante próximo do valor encontrado por Ordoñez (2013), de -536 µm/m, para o mesmo traço de referência, mesma relação água cimento, porém com superplastificante de outro fabricante e materiais de lotes diferentes. Ambos os traços contendo 0,2 e 0,3% de PSA mostraram-se eficientes na redução da retração autógena nos microconcretos estudados, no entanto o teor de 0,3% obteve um desempenho superior. Enquanto a mistura contendo 0,2% de PSA reduziu a retração para 44% do valor de REF aos 3 dias e 76% aos 28 dias; a mistura contendo adição de 0,3% de PSA reduziu para 16% a retração autógena (sendo que nesta idade, ainda ocorria expansão nesta mistura), e aos 28 dias apresentou apenas 30% da retração autógena do traço de REF. Esta característica mitigadora da retração autógena apresentada pelo polímero superabsorvente foi verificada por um grande número de pesquisadores, dentre os quais cita-se Jensen e Hansen (2002), Assmann (2013), Mönning (2009), Pereira e Matos (2011), Silva et al. (2014) e Suárez (2015).

A mistura contendo 0,3% de PSA proporcionou a melhor eficiência na redução da retração autógena em todas as idades. O efeito da expansão inicial foi neutralizado aproximadamente aos 15 dias de idade, ao contrário das demais misturas, onde o gráfico atinge a parte negativa do eixo antes dos 3 dias. Para este traço, o valor final da retração foi de -41 µm/m, aos 28 dias o que representa uma redução de 70% da retração autógena observada para o traço de referência. Este comportamento é similar ao observado por Traldi et al. (2014), cujo valor encontrado foi de 6 µm/m, que significa 21% da retração determinada mistura de referência, para o mesmo traço e utilizando o mesmo polímero, porém com aditivo superplastificante de outro fabricante e materiais de lotes diferentes. Mechtcherine (2013b) avaliou a influência de nove tipos de polímeros superabsorventes na retração autógena de microconcretos contendo relação água cimento igual a 0,30 (acrescida da água de cura interna de cada polímero), areia, sílica ativa e teor fixo de superplastificante. Os PSAs utilizados, à base de ácido acrilamida, possuem diferentes formas e tamanhos das partículas, bem como densidade e absorção. Em todas as misturas foi utilizado o teor de 0,3% de PSA em massa de cimento e os resultados são apresentados na Figura 4-12.

Figura 4-12: Resultados da retração autógena para 9 diferentes tipos de PSA (SAP), com relação água cimento (0,30 + água de cura interna), em comparação com duas misturas de

referência com relação água cimento de 0,30 e 0,36 (MECHTCHERINE, SCHROEFL e GEORGES, 2013b).

Os dados dos autores revelam a eficiência de todos os tipos de PSA estudados em mitigar e até mesmo eliminar a retração autógena nos microconcretos. Enquanto a mistura de referência obteve uma retração da ordem de -450 µm/m aos 7 dias (168 horas), o PSA menos eficiente (SAP1) obteve valores em torno de -110 µm/m (redução de 75%), e o PSA mais eficiente (SAP4), atingiu uma expansão de aproximadamente 300 µm/m, eliminando por completo a retração autógena nesta mistura. O SAP2 estudado pelos autores, que possui aproximadamente a mesma absorção do PSA desta pesquisa (15g/g, ou adição de 0,045 na relação a/c), apresentou uma retração autógena da ordem de -30 µm/m aos 7 dias (redução de 93% em relação à REF), em comparação com 63 µm/m obtidos na mistura PSA03 desta pesquisa, que representa uma redução de 84% em relação à mistura REF. Em estudo anterior, Manzano (2014) compara a retração autógena da mistura contendo 0,3% de PSA (relação a/c igual a 0,30 acrescida 0,045 relativos à água de cura interna) com duas misturas de referência: uma com relação a/c igual a 0,30 e outra com relação a/c de 0,35. Este estudo tem por finalidade avaliar se a água adicional presente nas misturas contendo PSA (água de cura interna) participa ou não do processo de hidratação, hipótese esta que foi levantada por alguns pesquisadores ao perceberem perdas de propriedades mecânicas causada pelo polímero. Nos resultados obtidos, o pesquisador observou que a retração autógena para ambas as misturas de referência foram muito próximas, em todas as idades, e notadamente superior à obtida para o microconcreto contendo PSA. É sabido que a retração autógena, por ser um fenômeno intimamente relacionado com a queda da umidade interna na pasta de cimento, deveria responder positivamente ao acréscimo de

água na mistura, apresentando valores menores quanto maior fosse a relação a/c. No entanto isto não ocorreu, favorecendo a hipótese de que a água absorvida pelo PSA contribui para a hidratação dos compostos.

É interessante acrescentar que o efeito mitigador do PSA sobre a retração autógena é reduzido com o passar do tempo. No teor de 0,3% de PSA, por exemplo, a retração autógena com 1 dia de idade representa 16% do valor de REF, enquanto aos 28 dias, este valor é de 30%. Este comportamento pode estar relacionado com a cinética de dessorção da água de cura interna do PSA, ao longo do processo de hidratação do cimento. Grande parte da água absorvida pelo polímero é liberada nas primeiras idades, fazendo com que seu efeito sobre a retração autógena seja mais pronunciado (MANZANO, 2014).