Relação água/cimento: o que é e como afeta a qualidade final do concreto

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A água é um dos elementos essenciais na produção de concreto, pois ela reage com o cimento promovendo o endurecimento do concreto. Justamente por isso, um dos fatores que caracteriza a produção do concreto plástico é algo que chamamos de relação água/cimento. E é sobre ela que nós falamos neste texto.

Nos próximos tópicos, a Tecnomor explica conceitualmente o que é a relação água/cimento e mostra como ela pode afetar a qualidade final do concreto. Continue a leitura e confira!

O que é relação água/cimento

Há mais de 100 anos, em uma série de experiências com diferentes composições para a produção do concreto, o especialista Duff A. Abrams descobriu a importância da quantidade de água utilizada nas misturas deste tipo de produção. 

O que ele observou em seus ensaios foi que a quantidade de água pode alterar a estrutura interna da pasta que virá a ser o concreto. Depois que a mistura endurece, a quantidade de água que foi usada influencia a resistência e a durabilidade do material.

Em outras palavras, o que Abrams descobriu foi que a relação água/cimento é inversamente proporcional à resistência do concreto. É em homenagem a ele que a Lei de Abrams tem o nome que tem. Esta, inclusive, é a lei que forma a curva de correlação do fator água/cimento com a resistência à compressão do concreto.

No Brasil, a NBR 12655:2015 aponta como requisito para concretos convencionais valores para a relação água/cimento em massa de 0,65 a 0,45, dependendo da classe de agressividade e qualidade do concreto. 

No entanto, na produção de concretos de alta resistência e alto desempenho e com o auxílio de aditivos redutores de água esta relação é reduzida significativamente.

Como ela afeta a qualidade final do concreto

Tanto a falta quanto o excesso de água podem afetar negativamente a qualidade dos resultados — entregando um concreto de baixa qualidade e não muito confiável.

Acompanhe as possíveis consequências do uso indevido da relação água/cimento:

Excesso de água

A água em excesso na mistura, ou seja, a que não foi utilizada no processo de hidratação do cimento gera vazios na estrutura do concreto, na forma de poros capilares. Estes poros têm formatos variados e formam um sistema interconectado, aleatoriamente distribuído em toda a pasta de cimento. Estes poros capilares interconectados são os principais responsáveis pela permeabilidade da pasta de cimento endurecida.

E a permeabilidade, por sua vez, é um dos fatores que faz o concreto ser mais ou menos durável. Quanto mais baixo o nível de permeabilidade for, mais resistente às interações com agentes naturais este mesmo concreto será. Na prática, isso quer dizer que o excesso de água — que aumenta a permeabilidade do concreto — diminui sua durabilidade.

Falta de água

Como citado, o  processo fundamental para endurecimento do concreto é a reação de hidratação — e ela precisa de água para ocorrer. Sem água, não há hidratação.

Assim, quando há falta de água, as reações de hidratação não ocorrem de forma completa, gerando um concreto de baixa qualidade e sobrando cimento anidro em sua estrutura.

Sendo assim, é fundamental que a quantidade de água na mistura seja controlada para que o material seja de alta qualidade.

Como o uso de aditivos afeta a relação água/cimento

A utilização de aditivos altera algumas das propriedades do concreto e é o caso dos aditivos redutores de água. Como sua função é reduzir a quantidade de água usada na mistura, ao aplicá-lo é possível reduzir a relação água/cimento mantendo a trabalhabilidade ou até aumentar a trabalhabilidade enquanto a relação água/cimento é mantida.

Isso acontece porque a ação do aditivo na mistura é dispersar as partículas de cimento. Um dos efeitos desta dispersão é a exposição de uma maior área superficial do cimento à hidratação. Com mais área superficial exposta, a resistência do concreto após a hidratação ganha um bom aumento.

O aumento das propriedades mecânicas — resistência à compressão e à flexão — são normalmente proporcionais à redução na relação água/cimento. Além disso, a melhor dispersão das partículas promovidas pelo uso de superplastificantes também contribui para o processo de hidratação do cimento, aumentando sua resistência à compressão nas primeiras idades.

  

E você, já conhecia a relação água/cimento e sabia da importância que ela tem na produção do concreto plástico? Caso tenha gostado do texto e queira receber mais conteúdo, siga a Tecnomor no Facebook e no Instagram!