Motivated by low cost, lignosulfonate based plasticizers are the most widely used
type of admixtures in the concrete industry worldwide. Due to the plurality of types of
lignosulphonates and consequent variations in their chemical, structural and
compositional characteristics, this study evaluated the influence of basic admixtures
consisting of sodium lignosulphonates (LS-Na) and magnesium (LS-Mg) combined in
different dosages, (0.40% and 0.80%) to two different types of cement: CP II F 40
and CP III 40 RS. The following tests were carried out: determination of adsorption
curves, isothermal calorimetry in cement pastes, hydration kinetics through
microstructural tests (TG/DTG and XRD) and, finally, concrete applications -
comparison of properties obtained in the fresh state (reduction of water, loss of
slump, entrained air content) and hardened (compressive strength and tensile
strength by diametral compression, modulus of elasticity). The results clearly
demonstrated that there was difference in the performance of each lignosulfonate,
influenced especially by intrinsic characteristics such as sugar content, molar mass
and free sulfate content. In the presence of lignosulphonates, different rates of
hydration of both cements were observed, impacting on delayed dissolution of
silicate phases (C3S and C2S) and consequent portlandite contents. At 90 minutes of
hydration, for both cements the amount of water combined chemically and
accumulated heat were increased with the increase in lignosulfonate content, being
globally higher for LSMg at the dose of 0.80%, indicating the accelerated
development of the ettringite. No adsorption curve was fitted into the Langmuir
model, with linear behavior, being higher for LSMg (lower sulphate and molar mass)
and the most pronounced difference when combined with CP III 40 RS. In the
concrete application, the LSMg obtained higher compressive strength, tensile
strength and modulus of elasticity, although the LSNa obtained better performance in
the fresh state - greater reduction of water, less loss of slump, but greater
development of entrained air. It is evident to the chain of the concrete admixtures
industry the importance of optimization through the appropriate and specific choice
of types of lignosulfonates as raw material.NenhumaMotivado pelo baixo custo, os plastificantes à base de lignosulfonatos são o tipo de
aditivos mais consumido mundialmente pela indústria do concreto. Diante da
disponibilidade plural de tipos de lignosulfonatos, e consequentes variações nas
características químicas, estruturais e composicionais desses, este estudo avaliou a
influência de aditivos básicos constituídos por lignosulfonatos de sódio (LS-Na) e
magnésio (LS-Mg) combinados em diferentes dosagens (0,40% e 0,80%) a dois
tipos distintos de cimento: CP II F 40 e CP III 40 RS. Foram conduzidos os
seguintes testes: determinação das curvas de adsorção, calorimetrias isotérmicas
em pastas, cinética de hidratação por meio de ensaios microestruturais (TG/DTG e
DRX) e por fim, aplicações em concreto – comparação de propriedades obtidas no
estado fresco (redução de água, perda de abatimento, teor de ar incorporado) e
endurecido (resistências à compressão e tração por compressão diametral, módulo
de elasticidade). Os resultados obtidos demonstraram claramente que houve
diferença no desempenho de cada lignosulfonato, influenciado especialmente por
características intrínsecas tais como o teor de açúcares, massa molar e conteúdo de
sulfatos livres. Na presença de lignosulfonatos, foram constatadas diferentes taxas
de hidratação de ambos cimentos, impactando em atraso na dissolução de fases
silicatos (C3S e C2S) e consequentes teores de portlandita. Aos 90 minutos de
hidratação, para ambos cimentos a quantidade de água combinada quimicamente e
o calor acumulado foram incrementados com o aumento no teor de lignosulfonatos,
sendo globalmente maior para o LSMg na dose de 0,80%, indicando o
desenvolvimento acelerado da etringita. Nenhuma curva de adsorção se enquadrou
no modelo de Langmuir, tendo comportamentos lineares, sendo maior para o LSMg
(teor de sulfatos e massa molar inferiores) e a diferença mais acentuada quando
combinado ao CP III 40 RS. Na aplicação em concretos, o LSMg obteve maiores
resistências mecânicas à compressão, tração e módulo de elasticidade, embora o
LSNa tenha obtido melhor desempenho no estado fresco – maior redução de água,
menor perda de abatimento, porém maior desenvolvimento de ar incorporado. Fica
evidente para a cadeia da indústria de aditivos para concreto a importância da
otimização por meio da escolha adequada e específica de tipos de lignosulfonatos
como matéria-prima
