Como os PRDs ajudam a prevenir rachaduras por retração em selantes de juntas

Entendendo as Rachaduras por Retração em Selantes de Juntas à Base de Cimento

O Que Causa Rachaduras por Retração em Concreto e Argamassas?

Quando materiais à base de cimento encolhem entre 15 e 20 por cento durante o processo de hidratação e ao secar, tendem a formar-se fissuras por retração. Uma pesquisa publicada em 2023 pela National Ready Mixed Concrete Association aponta para algo bastante alarmante: quase três quartos dos problemas de falha precoce em selantes de juntas estão relacionados exatamente a essa questão da retração por secagem não controlada. Vários fatores contribuem para esse problema. Em primeiro lugar, juntas finas têm uma área superficial maior em relação ao volume, fazendo com que a umidade desapareça muito rapidamente. Depois há o fator do teor de água. Misturas com mais de 0,45 partes de água por parte de cimento geram tensões internas durante a cura. E também não podemos esquecer da granulometria dos agregados. Quando os agregados não são bem proporcionados, a retração da pasta aumenta entre 30 e 40 por cento acima do observado em misturas bem balanceadas.

O Papel da Perda de Umidade e das Flutuações de Temperatura na Retração por Secagem

Taxas de evaporação superiores a 0,5 kg/m²/hora durante as primeiras 72 horas — o período crítico de cura — quadruplicam o risco de fissuras. Variações de temperatura superiores a 15°C em 24 horas agravam as tensões de retração por meio da expansão térmica diferencial: as camadas superficiais contraem 0,01% a cada queda de 10°C, enquanto as seções mais profundas permanecem mais quentes, criando planos de cisalhamento que iniciam fissuras.

Falhas comuns devido à proporção incorreta da mistura e cura inadequada

O American Concrete Institute (2022) relata que 62% das falhas em juntas relacionadas à retração envolvem:

O carregamento prematuro antes do desenvolvimento da resistência de 7 dias é responsável por 38% dos casos de fissuração precoce.

Identificação dos Primeiros Sinais de Fissuração por Retração em Sistemas de Juntas

Monitore estes indicadores nos primeiros 28 dias:

1. Fissuras capilares (largura de 0,1–0,3 mm) irradiando a partir das juntas de controle
2. Descoloração diferencial da superfície indicando distribuição desigual de umidade
3. Abertura das juntas além das especificações de projeto (>125% da largura inicial)
4. Empenamento localizado (>3 mm de variação de elevação em 1 m) nas bordas da laje

A detecção precoce permite reparos econômicos com injeção de epóxi, evitando a substituição completa da junta em 89% dos casos (Concrete Repair Institute, 2021).

A Ciência por Trás do RDP na Mitigação da Retração por Secagem

Como as Dispersões de Polímeros Alteram a Estrutura da Matriz

Quando misturado em argamassas colantes à base de cimento, o Pó Polimérico Redispersível cria películas flexíveis de polímero no interior da estrutura do material endurecido. O que essas películas fazem é conectar as microfissuras que se formam quando ocorre retração durante a cura, distribuindo a tensão por toda a mistura de polímero e cimento, em vez de permitir que toda a pressão se concentre em pontos específicos. Testes realizados em laboratório indicam que argamassas modificadas com RDP podem suportar cerca de 30 por cento mais tração em comparação com misturas convencionais. Isso significa que juntas feitas com esse material conseguem suportar uma considerável movimentação repetida sem começar a rachar, o que faz grande diferença na durabilidade dessas instalações antes de necessitarem reparos.

Impacto do RDP na Estrutura de Poros e na Retenção de Água

Testes utilizando porosimetria por intrusão de mercúrio mostraram que essas películas poliméricas reduzem os poros capilares em cerca de 45%. O que isso significa na prática? Bem, quando há menos poros, a umidade não escapa tão rapidamente durante o processo de cura. Isso significa que o concreto pode permanecer mais úmido por períodos mais longos, estendendo aquilo que chamamos de janela crítica de cura de cerca de três dias para quase cinco dias completos em condições climáticas típicas. O tempo extra permite que a água se misture melhor com as partículas de cimento, criando uma matriz mais densa de géis de silicato de cálcio hidratado. De acordo com pesquisas publicadas no International Cement Review no ano passado, isso resulta em uma retração por secagem significativamente reduzida, variando entre 22% e 28%.

Redução de Fissuras em Argamassas Modificadas com RDP sob Testes ASTM

Os testes de retração conforme ASTM C157/C157M revelam que argamassas com RDP alcançam larguras de fissura 60–80% menores após ciclos de secagem de 90 dias. Ensaios de campo sob variações térmicas cíclicas (−5°C a 40°C) demonstram a capacidade do RDP de manter a integridade das juntas por mais de 500 ciclos térmicos—uma melhoria de três vezes em comparação com aditivos redutores de retração isoladamente.

Otimização da Dosagem de RDP para Máxima Redução de Retração

Uma dosagem de 2,5–3,5% de RDP em relação ao peso do cimento normalmente proporciona controle ideal de retração na maioria dos selantes de junta, embora as condições de exposição exijam ajustes:

• Zonas de congelamento-descongelamento : 3% de RDP com agentes aerantes
• Juntas de alto tráfego : 4% de RDP combinado com éteres de celulose para melhorar a retenção de trabalhabilidade

Exceder 5% de RDP pode reduzir a resistência à compressão em 12–15%, exigindo um equilíbrio cuidadoso entre flexibilidade e desempenho estrutural.

RDP versus Aditivos Redutores de Retração (SRAs): Eficácia e Limitações

Eficácia dos SRAs no Controle de Retração

Aditivos redutores de retração (SRAs) mitigam a retração por secagem ao reduzir a tensão superficial da água em misturas cimentícias, diminuindo assim a tensão capilar. Testes recentes mostram que os SRAs podem reduzir a deformação por retração não restrita em 25% e as forças de retração restrita em 50% em concretos de alto desempenho. No entanto, sua eficácia depende fortemente das condições ambientais e da compatibilidade da mistura.

Limitações dos SRAs em Aplicações como Junta Dilatadora

Embora os SARs ofereçam algumas vantagens, eles tendem a interferir em características importantes dos selantes de juntas. Quando aplicados nas taxas padrão de cerca de 3,7 litros por metro cúbico, esses aditivos podem reduzir a resistência à compressão aos 28 dias em aproximadamente 10 por cento. Além disso, os tempos de pega são atrasados em cerca de 45 minutos quando combinados com redutores de água. Para juntas submetidas constantemente à passagem de veículos ou a mudanças térmicas repetidas, os SARs tornam o material mais frágil. Essa fragilidade aumentada faz com que rachaduras apareçam mais cedo do que o esperado exatamente onde as juntas se movimentam e flexionam.

Por que o PDR Oferece Coesão e Resistência à Fissuração Superiores

O pó polimérico redispersível (RDP) atua de forma diferente dos aditivos que dependem apenas de um único método. Quando adicionado a sistemas de argamassa, o RDP realiza efetivamente três ações simultaneamente: cria uma rede polimérica flexível, melhora a retenção de umidade nos poros do material e fortalece a ligação entre os diferentes componentes da mistura. Como esses efeitos atuam em conjunto em múltiplos níveis, as massas para juntas feitas com RDP conseguem suportar aproximadamente o dobro da variação térmica antes de apresentar fissuras, em comparação com aquelas tratadas apenas com aditivos redutores de retração (SRAs). Testes práticos revelaram que, quando os construtores adicionam entre 6 e 8 por cento de RDP em peso às suas misturas de argamassa, ocorrem cerca de 60 por cento menos fissuras nas juntas de dilatação de rodovias após um ano completo de serviço em condições normais.

Como Projetar Massas para Juntas com Baixa Retração Utilizando RDP: Práticas Recomendadas

Equilibrando Trabalhabilidade e Retração na Formulação da Mistura

Taxas Recomendadas de Inclusão de RDP para Diferentes Condições de Exposição

Dados de campo mostram que essas faixas evitam 85% das falhas relacionadas à retração quando combinadas com cura adequada conforme as diretrizes ACI 548.3R-21.

Aplicação em Campo Bem-Sucedida de Selantes de Juntas com Polímeros Modificados (RDP)

Restaurações recentes de estruturas históricas em alvenaria demonstram a eficácia do RDP, com argamassas modificadas mantendo a integridade das juntas após 10 ou mais ciclos de congelamento e descongelamento. Os empreiteiros relatam tempos de aplicação 40% mais rápidos devido à melhor coesão da argamassa, minimizando o escorregamento do material em juntas verticais.

Mudança para Argamassas Reparadoras de Alta Performance e Baixa Retração

A indústria da construção agora prioriza argamassas modificadas com RDP que combinam retração por secagem inferior a 12% com resistência à compressão de pelo menos 25 MPa. Esses materiais atendem às normas EN 1504-3 para reparos estruturais, eliminando 70% dos reparos de trincas pós-instalação comumente observados em argamassas tradicionais à base de cimento.

Maximização do Desempenho a Longo Prazo: RDP, Cura e Projeto de Juntas

O Papel da Cura Adequada no Aprimoramento do Desempenho do RDP

Para que o pó polimérico redispersível (RDP) realmente reduza a retração, é necessário um cura adequada de acordo com as normas ASTM. Manter os níveis de umidade durante os primeiros três dias críticos permite que os argamassas modificadas com RDP desenvolvam a forte rede polimérica desejada. Isso reduz a pressão capilar em cerca de 30 a 40 por cento em comparação com materiais convencionais não curados. A experiência prática mostra também algo interessante – empreiteiros que utilizam técnicas de cura por nebulização ou optam por membranas respiráveis em vez dos métodos tradicionais observam aproximadamente metade das microfissuras formadas nos seus selantes de juntas quando trabalham sob condições difíceis de secagem a 90 graus Fahrenheit, que todos detestam.

Otimização de Juntas de Controle com Materiais Modificados com RDP

O RDP Pode Substituir Medidas Mecânicas de Controle de Fissuras?

O RDP reduz bastante as fissuras por retração, mas funciona ainda melhor quando combinado com outros métodos. Em locais onde as pessoas caminham muito e o piso sofre forças de cisalhamento superiores a 500 psi, ainda é necessário usar armadura de aço. A boa notícia é que o RDP permite que os construtores utilizem cerca de 30 por cento menos barras de reforço nas fundações residenciais sem descumprir os requisitos da norma ACI 224R-01 quanto ao tamanho das fissuras. Ao analisarmos diferentes climas, misturas especiais são muito importantes. Em áreas secas, por exemplo, adicionar cerca de 4,2% de RDP juntamente com algumas fibras de celulose pode eliminar aqueles juntas adicionais em pisos de armazéns, mesmo com empilhadeiras se movimentando moderadamente. Isso torna a instalação mais rápida e mais barata em muitos casos.

Seção de Perguntas Frequentes

O que é fissuração por retração em materiais à base de cimento?

A fissuração por retração ocorre devido à redução de volume quando os materiais à base de cimento secam e hidratam, normalmente com retração entre 15-20%.

Como minimizar a fissuração por retração?

O uso de Pó Polimérico Redispersível (RDP) em argamassas de junta pode ajudar a mitigar a retração por secagem, formando filmes poliméricos flexíveis que absorvem tensões.

O que são SRAs e como se comparam ao RDP?

Os aditivos redutores de retração (SRAs) reduzem a tensão superficial da água e as tensões capilares, mas podem tornar as argamassas de junta mais frágeis em comparação com o RDP, que oferece melhor coesão e resistência à fissuração.

Como a cura adequada melhora o desempenho do RDP?

A cura adequada permite que argamassas modificadas com RDP desenvolvam uma rede polimérica forte, reduzindo a pressão capilar e a formação de microfissuras.