O uso de agentes expansores UEA é obrigatório em concreto antipermeável?

O concreto antipermeável é amplamente utilizado em porões, caixas d'água, barragens, concretagens de grande volume e estruturas semelhantes. Para evitar a formação de numerosas fissuras durante a colocação do betão e para atingir os níveis de impermeabilidade exigidos pelas especificações de projecto, são frequentemente adicionados agentes de expansão ao betão. Isso levanta a questão:O uso de agentes expansores é obrigatório em concretos antipermeáveis?

Depois de revisar a literatura relevante e combinar minha própria experiência prática em engenharia, acredito que é aconselhável usar agentes de expansão em concreto antipermeável. Apresento os seguintes cinco pontos de vista para referência dos meus pares:

Dependência do Grau de Impermeabilidade:

A necessidade de adição de agentes expansores depende do grau de impermeabilidade do concreto. Para certos graus como P6 e P8, é possível alcançar a impermeabilidade necessária sem adição de agentes de expansão, otimizando a mistura. Isto pode incluir aumentar a quantidade de ligantes ou aditivos específicos, alterar a proporção de areia, modificar a classificação dos agregados ou usar redutores de água de alta eficiência.

Rachaduras em concreto de grande volume, há muito consideradas um "câncer" inevitável, foram abordadas pela equipe de pesquisa liderada pelo professor Miao Changwen da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Sudeste.

Para graus de impermeabilidade mais elevados, como P10 e P12, alcançar a impermeabilidade necessária é mais simples com a adição de agentes de expansão.

Melhoria da durabilidade:

A adição externa de agentes de expansão aumenta a impermeabilidade do concreto, a resistência ao gelo, a resistência à corrosão e a durabilidade geral. A impermeabilidade serve como a primeira linha de defesa para a durabilidade do concreto.

O académico Wu Zhongwei e outros enfatizaram que melhorar a impermeabilidade do betão é crucial para aumentar a sua durabilidade.

No contexto actual de deterioração da qualidade das matérias-primas, escassez de recursos naturais de areia e pedra, aumento dos custos de extracção e práticas de gestão rudimentares, os agentes de expansão em betão anti-permeável são ideais para prevenir fissuras e infiltrações em edifícios.

Determinação do Grau de Impermeabilidade:

O grau de impermeabilidade do concreto antipermeável pode ser avaliado usando o método de pressurização gradual para medir a permeabilidade à água.

Fatores como a presença de agentes expansores, o tipo e a quantidade de agentes expansivos utilizados e sua qualidade influenciam significativamente o custo e o preço do concreto com diferentes graus de impermeabilidade.

A composição do concreto para diferentes graus de impermeabilidade varia em termos de etringita de cálcio, hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio, etc., que podem ser analisados ​​​​por microscopia eletrônica de varredura, técnicas de espectroscopia microscópica e análises químicas.

É incorreto substituir agentes de expansão inferiores disponíveis no mercado ou adicionar quantidades insuficientes de agentes de expansão de acordo com os requisitos do projeto da mistura. Tais práticas podem ser detectadas através de testes apropriados.

Seleção de Agentes de Expansão Apropriados:

A escolha dos agentes de expansão deve ser baseada no valor de projeto da taxa limite de expansão, nas características da estrutura de engenharia e no ambiente de uso.

Agentes de expansão que utilizam etringita de cálcio como fonte de expansão não devem ser usados ​​em estruturas de concreto expostas a temperaturas ambientes consistentemente acima de 80 graus. Por volta de 70 graus, a etringita de cálcio se decompõe para formar sulfato de cálcio e alumínio hidratado do tipo monossulfato e, após o resfriamento, ela se reforma, causando expansão retardada que pode danificar a estrutura.

A formação de etringita de cálcio é uma reação cristalina de dissolução-precipitação que requer uma quantidade substancial de água. Sem cura externa com água, o concreto misturado com agentes de expansão à base de sulfato-aluminato de cálcio quase não apresenta expansão.

Os agentes de expansão que utilizam óxido de cálcio como fonte de expansão dependem principalmente da geração de hidróxido de cálcio na água de mistura para formar a fase de expansão. Eles podem participar ainda da hidratação para produzir mais gel hidratado de silicato de cálcio, aumentando a densidade e impermeabilidade do concreto.

Agentes de expansão à base de óxido de cálcio são recomendados para condições sem cura externa com água e durante construções no inverno.

Dosagem de Agentes de Expansão:

À medida que aumenta o grau de impermeabilidade do concreto antipermeável, a dosagem dos agentes expansores também deve aumentar, mas não deve ultrapassar 12%.

Os agentes de expansão normalmente requerem mais água do que o cimento comum e têm uma taxa de reação de hidratação inicial mais rápida. Consequentemente, a fluidez do concreto antipermeável contendo agentes de expansão é inferior à do concreto comum com o mesmo teor de água e dosagem de redutor de água. Além disso, a perda de abatimento ao longo do tempo é maior em comparação com o concreto comum. Esses fatores devem ser considerados durante o projeto e a construção da mistura.

No entanto, o concreto misturado com agentes de expansão geralmente apresenta melhor coesão e menores taxas de sangramento.

Conclusão:Embora não seja absolutamente obrigatório o uso de agentes expansores em todos os tipos de concreto antipermeável, seu uso é altamente recomendado, especialmente para graus de impermeabilidade mais elevados (P10, P12) e em condições onde maior durabilidade e impermeabilidade são críticas. A seleção e dosagem adequadas de agentes de expansão podem melhorar significativamente o desempenho e a longevidade das estruturas de concreto.