RESUMO Os polímeros superabsorventes (PSA) são materiais poliméricos de origem sintético, cujas cadeias reticuladas formam uma rede tridimensional. A sua principal característica é a capacidade de absorver uma grande quantidade de líquido do ambiente e de retê-lo dentro da sua estrutura, sem dissolução. Os PSAs podem ser utilizados numa grande variedade de aplicações, entre os muitos usos: produtos de higiene pessoal, revestimento de cabos elétricos, neve artificial. Este tipo de polímero também pode ser usado como agente de cura interna para prevenir a fissuração, por retração autógena, em concretos de alta resistência (CARs). A propriedade mais importante dos PSA em materiais cimentícios é sua capacidade de absorção de água. Esta propriedade depende do tipo de polímero, do tamanho e forma das partículas, da carga iônica do fluido e de outras influências externas (temperatura, pressão). Com o intuito de entender esta propriedade e sua influência na mitigação da autodessecação no concreto, é apresentada uma revisão do estado da arte sobre o PSA e sua cinética de migração da água em materiais cimentícios. Além disso, foi desenvolvido um modelo esquemático do mecanismo de atuação do PSA como agente de cura interna ao longo do tempo, de modo a dar subsídios ao meio técnico-científico, para o melhor conhecimento desse material e, assim, poder usá-lo com mais segurança onde sua aplicação for adequada.

ABSTRACT Superabsorbent polymers (SAP) are polymeric materials of synthetic origin, whose chains form a three-dimensional crosslinked network. Its main feature is the ability to absorb a great amount of liquid from the environment and retain it within its structure without dissolution. SAPs can be used in a wide variety of applications, such as toiletries, coating of electrical cables, artificial snow, among many other uses. This type of polymer can also be used for internal curing to prevent autogenous shrinkage cracking in high performance concretes (HPC). The most important property of SAPs in cementitious materials is their capacity to absorb water. This property depends on the type of polymer, the size and shape of the particles, the ionic charge of the fluid and other external influences (temperature, pressure). In order to understand this property and its mitigating influence on concrete self-desiccation, a review of the state of the art about SAP is presented and its kinetics of water migration in cementitious materials. Additionally, it developed a schematic model of PSA's internal actuation mechanism as curing agent over time, in order to give subsidies to the technical-scientific community, for a better knowledge of the material, so that its use might become safe enough to be applied when appropriated.

RESUMO A aplicação da técnica de calorimetria por condução isotérmica possibilita a avaliação da velocidade das reações de hidratação de forma simplificada e eficiente, ao longo do tempo, pelas curvas de evolução de calor. Essa técnica pode ser a ferramenta adequada para a avaliação do processo de dessorção do polímero superabsorvente (SAP), parâmetro fundamental que determina a eficiência do polímero como agente mitigador da retração autógena. Com o uso da calorimetria foi possível avaliar o comportamento do SAP durante o estado fresco e a mudança que a nanosílica (NS) causou na cinética de hidratação dos compostos cimentícios. Nas pastas estudadas nesse trabalho, observou-se um leve retardo na ocorrência do pico principal de hidratação do C3S nas pastas contendo SAP e uma aceleração das reações de hidratação das pastas contendo NS. Notou-se ainda que quanto maior a quantidade de SAP e de NS, maior foi a quantidade de calor liberado, o que pode ser correlacionado com maior formação de hidratos.

ABSTRACT The application of calorimetry's technique by isothermal conduction allows the evaluation of the velocity of the hydration reactions in a simple and efficient way, over time, by the heat evolution's curves. This technique can be the right tool to evaluate the superabsorbent polymer's (SAP) desorption, which is a fundamental parameter that determines the polymer's efficiency as mitigating agent of autogenous shrinkage. With the use of calorimetry, it was possible to evaluate SAP's behavior during the fresh state and the influence of nanosilica (NS) in hydration kinetics of cement compounds. Regarding the pastes analyzed in this paper, it was observed a small retard in the main peak of C-S-H formation in the pastes containing SAP and an acceleration of the hydration’s reactions of the pastes containing NS. It was also noted that the heat released is proportional to the amount of NS and SAP, what can be related to the higher hydrate’s formation.

RESUMO O Brasil ainda apresenta um baixo consumo de cimento (260 kg/hab./ano) quando comparado a media mundial (553 kg/hab./ano), aliado ao elevado déficit habitacional e de infraestrutura do país. A expectativa de crescimento populacional aponta para uma retomada do crescimento na produção em médio/longo prazo, aumentando entre 60% e 120%, em 2050 com relação a 2014 (nas variantes de baixa e alta demanda, respectivamente). No entanto, a indústria de cimento é adversamente afetada pela sustentabilidade, representando cerca de 5% das emissões de CO2 do mundo. O Brasil é atualmente uma das referências mundiais na redução da quantidade de clínquer no cimento, para tanto, diferentes adições minerais são usadas para substituir o clínquer na produção de cimentos, e também vem sendo desenvolvido vários estudos para elevar ainda mais o uso dessas adições, o que representa a principal alternativa e desafio do setor na mitigação de suas emissões. A escória de alto forno e a cinza volante já vem sendo utilizadas com esse propósito, entretanto, não têm disponibilidade suficiente para atender a demanda atual do mercado. Pesquisas buscam adições minerais que tenham em abundancia em todo o planeta. A argila calcinada e o filer calcário foram eficientes quando utilizados simultaneamente, dando origem a um novo cimento: o LC³. Esta pesquisa propõe analisar a percentagem de substituição e relação entre as adições que propicie melhor resistência à compressão com maior sustentabilidade dos cimentos LC³. Foram produzidas argamassas, feitas de cimentos com diferentes teores de substituição de clínquer por adições minerais. Os resultados indicam a viabilidade técnica do bom desempenho obtido pelo cimento LC³, capaz de substituir até 45% da quantidade do clínquer, com proporções de substituições de 2:1 e 3:1 (argila calcinada: fíler calcário).

ABSTRACT Brazil still has a low cement consumption (260 kg / inhab./year) when compared to the world average (553 kg / inhab./year), coupled with the country's high housing and infrastructure deficit and the expectation of population growth, points to a resumption of production growth in the medium / long term, increasing between 60% and 120% in 2050 compared to 2014 (in the low and high demand variants, respectively), however, the cement industry is adversely affected by about 5% of the world's CO2 emissions. Brazil is currently one of the world references in reducing the amount of clinker in cement. Therefore, different mineral additions are used to replace clinker in cement production, and several studies have been developed to further increase the use of these additions. , which represents the industry's main alternative and challenge in mitigating its emissions. Blast furnace slag and fly ash are already being used for this purpose, however, they are not sufficiently available to meet current market demand. Research looks for mineral additions that are in abundance all over the planet. The calcined clay and limestone filer were efficient when used simultaneously, giving rise to a new cement, LC³. This research proposes to analyze the percentage of substitution and relation between the additions that provides better compressive strength with greater sustainability of the LC³ cements. Mortars were made of cements with different levels of clinker replacement by mineral additions. The results indicate the technical viability of the good performance obtained by the LC³ cement, capable of replacing up to 45% of the clinker quantity, with substitution ratios of 2: 1 and 3: 1 (calcined clay: limestone.

RESUMO Um dos extensômetros mais indicados para a realização de medidas da retração autógena por meio de extensômetro embutido no concreto são os extensômetros tipo Carlson. No entanto, o seu alto custo normalmente é um fator limitante para seu emprego. Nesse caso, uma alternativa mais econômica seria o emprego dos extensômetros do tipo de temperatura auto compensável. O objetivo principal deste estudo foi verificar se um modelo de extensômetro de temperatura auto compensável pode ser utilizado em substituição ao extensômetro do tipo Carlson para determinação da retração autógena em concretos de alta resistência. Para tanto, procedeu-se a realização de medidas da retração autógena pelo método do extensômetro embutido, para uma mesma mistura de concreto, utilizando os dois tipos de extensômetros. A diferença das médias dos resultados de retração autógena entre esses dois tipos de extensômetros foi tipicamente inferior a 10x10-6 m/m, mostrando que os extensômetros de temperatura auto compensável de embutir no concreto é uma alternativa em substituição ao extensômetro tipo Carlson para a medição da retração autógena do concreto.

ABSTRACT The Carlson-type strain gages are the most suitable for the measurement of autogenous shrinkage. However, your high cost is usually a limiting factor for your employment. A more economical alternative would be the use of Self-Temperature-Compensation Gages to be embedded in concrete. The main objective of this work was to verify if Self-Temperature-Compensation Gages can be used instead of the Carlson type to determine the autogenous shrinkage in high performance concrete. It was carried out measurements of the autogenous shrinkage, for the same concrete mix, using the two types of extensometers. The difference in the means of the autogenous shrinkage results between these two types of extensometers was typically less than 10x10-6 m/m.