Síntese e caracterização de um superplastificante para betão
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A maior parte das estruturas da construção civil exigem um betão fresco com elevados níveis de trabalhabilidade. Estes níveis são conseguidos com a adição de uma quantidade de água várias vezes superior à teoricamente necessária, limitando as propriedades físicas do betão resultante. A solução para este problema consiste na adição, na mistura inicial, de substâncias fluidificantes, que proporcionem uma diminuição da quantidade de água. Estas substâncias são conhecidas por
superplastificantes ou agentes redutores de água de alta gama. Estes aditivos são compostos químicos à base de polímeros
orgânicos solúveis em água, que contêm grupos sulfito ligados às cadeias poliméricas em intervalos regulares. A maior
parte das formulações comerciais pertencem às seguintes famílias: condensados de melamina-formaldeído sulfonados (SMF), condensados de naftaleno-formaldeído sulfonados (SNF) e linhosulfonatos modificados (MLS). Mais recentemente, surgiram no mercado produtos de natureza diferente conhecidos por polímeros de éter carboxílico (CE). Na prática, as partículas de cimento aderem umas às outras, delimitando água no seu interior. Deste modo, parte da superfície das partículas de cimento não fica disponível para a hidratação, nem mesmo a água que permanece no interior. Como consequência, a mistura toma-se muito viscosa e origina betões com baixas resistências mecânicas. Os superplastificantes vão provocar a dispersão dos aglomerados de partículas, reduzindo assim a viscosidade da pasta, aumentando a trabalhabilidade e as resistências mecânicas. No presente trabalho foram sintetizados condensados SMF em três etapas reaccionais consecutivas: metilolação, sulfonação e polimerização. O processo foi desenvolvido em meio aquoso, onde o pH do meio é o parâmetro operatório mais importante. Outras condições operatórias, nomeadamente a temperatura e a proporção de reagentes, têm também que ser tomadas em consideração. As condições processuais foram ajustadas por forma a melhorar as propriedades mecânicas do betão. Procedeu-se à caracterização do produto final por espectroscopia FTIR (Fourier Transform Infrared) e cromatografia GFC (Gel Filtration Chromatography). O mecanismo de actuação dos superplastificantes foi identificado e estudado recorrendo a técnicas de microscopia óptica.
