Qual é a função essencial do agente redutor de água do concreto?

Os redutores de água para concreto são um dos aditivos para concreto mais comumente usados. As normas pertinentes definiram claramente a definição, classificação e indicadores técnicos correspondentes dos redutores de água, que não serão discutidos neste artigo. Existem muitas expectativas para os redutores de água, como reduzir o uso de água, aumentar a resistência, melhorar a fluidez e economizar cimento (materiais de ligação). Além disso, espera-se que os redutores de água possam resolver vários problemas de trabalhabilidade, como prevenir a segregação, sangramento e dispersão de concreto recém-misturado, e até mesmo resolver problemas de perda de abatimento. Estas expectativas reflectem uma má compreensão do desempenho dos redutores de água. Portanto, esta série de artigos tem como objetivo discutir a essência dos redutores de água, como utilizá-los e como visualizar o papel dos diversos indicadores técnicos dos redutores de água.

Qual o papel que os redutores de água realmente desempenham no concreto?Em termos acadêmicos, os redutores de água são conhecidos como Plastificantes, o que significa que são aditivos que proporcionam plasticidade ao concreto recém-misturado. A água nas misturas de concreto serve a dois propósitos: um é para reações de hidratação, que requerem uma quantidade muito pequena de água. Estima-se que para a reação completa de todos os materiais de ligação, a quantidade de água necessária é apenas {{0}},25 vezes a quantidade total de materiais de ligação. Isto significa que na relação água/cimento, apenas 0,25 da água é utilizada para reações de hidratação. Este valor é até superestimado porque o processo de hidratação é extremamente lento; sabe-se que mesmo após 60 anos de cura ainda existem partículas de cimento não hidratadas nos corpos de prova de concreto. Portanto, durante a construção em concreto, a quantidade de água consumida pelas reações químicas é mínima. A maior parte da água do concreto é usada para proporcionar fluidez, conferindo plasticidade ao concreto e tornando-o mais fácil de manusear e moldar na estrutura desejada. Não é exagero dizer que toda a água do concreto durante a fase de construção proporciona fluidez ao concreto.

Existe algum material além da água que possa proporcionar plasticidade ao concreto?Definitivamente não. Alguns podem questionar se os redutores de água podem aumentar a fluidez.Por que se diz que nenhuma outra matéria-prima além da água pode proporcionar fluidez ao concreto?Isto é um equívoco. Afirmamos que a água proporciona plasticidade ao concreto sem negar que os redutores de água podem aumentar a plasticidade. Adicionar uma quantidade adequada de redutor de água ao concreto, sem dúvida, aumenta sua fluidez. No entanto, se não adicionarmos redutores de água, mas em vez disso adicionarmos uma quantidade adequada de água, a fluidez e, portanto, a plasticidade, também aumentarão. Mas se não houver água no concreto, por mais redutor de água que seja adicionado, a matéria-prima não pode ser umedecida e o atrito entre as partículas permanece alto, deixando o concreto como areia solta sem plasticidade. Com base nisso, pode-se concluir que água suficiente pode molhar as superfícies das matérias-primas do concreto, reduzir o atrito entre as partículas e, assim, proporcionar plasticidade ao concreto; a adição de redutores de água amplifica esse efeito da água. Nesse sentido, adicionar redutores de água equivale a adicionar água.

Visto que o papel essencial dos redutores de água é aumentar a fluidez do concreto, como podemos explicar as afirmações de que os redutores de água podem reduzir o uso de água, aumentar a resistência e economizar cimento?

Como os redutores de água amplificam o efeito da água, se não quisermos aumentar a fluidez do concreto, podemos reduzir a quantidade de água utilizada, ou reduzir a quantidade de água utilizada em menor grau para limitar o aumento da fluidez. Este é o efeito redutor de água dos redutores de água.

Sabemos que a resistência do concreto é influenciada pela relação água/cimento; quanto maior a proporção, menor a resistência e vice-versa. Se adicionarmos um redutor de água ao concreto e reduzirmos a quantidade de água utilizada, mantendo a mesma fluidez e a mesma quantidade de materiais ligantes, a relação água/cimento diminuirá, aumentando assim a resistência do concreto. Se reduzirmos tanto a água quanto os materiais ligantes, mantendo a mesma proporção água/cimento e fluidez, poderemos economizar materiais ligantes. Este é o método de utilização de redutores de água, não a sua essência. A razão é que utilizamos as propriedades dos redutores de água para alterar a proporção da mistura de concreto, aumentando assim a resistência ou economizando materiais de ligação. Considere uma proporção de mistura C50: para atingir a resistência necessária, a relação água/cimento deve ser inferior a 0,38, e a quantidade de materiais ligantes não pode exceder 500 kg/m³ devido ao impacto da retração do concreto. Isso determina que a quantidade de água não deve ultrapassar 190 kg/m³. Tal mistura de concreto, quando medida quanto à fluidez usando o método de abatimento, teria um valor de 0 mm, indicando ausência de fluidez e concreto seco e rígido que requer forte vibração mecânica para compactação. Os métodos convencionais de construção em concreto não conseguem obter vazamento e compactação com tal mistura. Sem alterar a proporção da mistura de concreto, adicionar uma quantidade adequada de redutor de água pode ajustar o abatimento para 180-220 mm, aumentando a plasticidade do concreto. O papel essencial dos redutores de água é aumentar a fluidez do concreto sem alterar a proporção da mistura, melhorando assim a plasticidade.

Existem muitos ditados populares sobre redutores de água para concreto, mas acreditamos que adicionar uma quantidade adequada de redutor de água sem alterar a proporção da mistura de concreto pode aumentar a fluidez e melhorar a plasticidade do concreto, facilitando as operações de construção. Este é o papel essencial dos redutores de água no concreto. Ao utilizar esta propriedade e ajustar a proporção da mistura de concreto, podemos reduzir o uso de água, economizar cimento ou aumentar a resistência.