94 | CONCRETO & Construções | Ed. 94 | Abr – Jun • 2019
de intercalar o cálcio (Ca
2+
) por íons de
sódio (Na
+
) ou potássio (K
+
), de forma
mais versátil e facilmente obtida, pro-
porcionando ao novo aditivo cristalino
maior capacidade para a cristalização.
Há também maior poder de disper-
são das partículas do aditivo cristalino
através da porosidade do concreto.
Nesse processo, o novo aditivo cris-
talino precipita uma reação química
para provocar um efeito de dissolução
e recristalização dos subprodutos da
hidratação do cimento, formando uma
nova estrutura de cristais não solúveis
de silicato de cálcio hidratado (C-S-H),
etringita (C
6
ASH
32
) e carbonato de cál-
cio (CaCO
3
), profundamente alocada
nas fissuras e porosidade do concreto,
conforme Fig. 5.
A partícula cristalina de carbonato
mais porosa do aditivo cristalino pode
ser impregnada com uma solução
de sais de flúor, fósforo e magnésio.
Com a presença de umidade, os sais
de flúor difundem-se na matriz fissu-
rada para formar íons fluoreto. Estes
íons reagem com produtos da hidra-
tação C-S-H e CH e da carbonatação
(CaCO
3
) para formações amorfas mais
estáveis, análogas à
apatita
(CaF
2
),
resultando em uma matriz mais densa
e mais resistente a ácidos, dentro de
uma faixa ampla de pH de 3 a 11, e
de cristais análogos à
enstatita
(Mg-
SiO
3
), que são bastante estáveis em
larga faixa de temperatura permanen-
te a partir de -32°C até +130°C.
Essa estrutura cristalina integral
preenche profundamente os poros e
as fissuras, tornando o concreto im-
permeável e protegido quimicamente.
Agentes de cura química à base de
fluorsilicatos de magnésio (MgSiF
6
) e
ácido málico (C
4
H
6
O
5
com duas termi-
nações –COOH
–
) são utilizados para
acelerar o processo de cristalização
e, também, como inibidores de eva-
poração, pois cada molécula de Mg-
SiF
6
retém 300 moléculas de água.
A terceira geração do aditivo cris-
talino (3G) incorpora agentes químicos
expansores à base de sulfoalumina-
to de cálcio (CSA) ao aditivo cristalino
2G, de modo a obter uma capacidade
aprimorada de autocicatrização “enge-
nheirada” para fissuras com aberturas
maiores que 0,4. Produtos de cicatriza-
ção no interior das fissuras foram ana-
lisados usando microscópio eletrônico
de varredura ambiental (ESEM), equipa-
dos com EDS. Os resultados da análise
química mostraram que os produtos de
autocicatrização são compostos por
CaCO
3
, C-S-H e etringita. A proporção
dos compostos minerais cicatrizados
depende da condição de exposição na
cura e do tipo de materiais cimentícios
utilizados. Condições de exposições de
cura em ciclos úmidos / secos mostra-
ram a melhor recuperação mecânica,
enquanto a condição de cura somente
aérea não contribuiu com um fenôme-
no visível de cicatrização
Estruturas expostas a meios aquo-
sos agressivos, que contêm micror-
ganismos, podem sofrer deterioração
na matriz de cimento com a produ-
ção de ácidos biogênicos agressivos
e, também, através da formação de
um biofilme na superfície. Mas, esses
fenômenos de corrosão induzida por
microorganismos (MIC) ainda não fo-
ram completamente compreendidos.
A quarta geração do aditivo cris-
talino (4G) adiciona propriedades an-
timicrobianas ao aditivo cristalino 3G.
Através de um mecanismo eletrofísi-
co, baseado em uma nova química de
“organosilano”, o aditivo cristalino 4G
se liga de forma molecular aos produ-
tos de hidratação de cimento e rompe
a membrana celular de bactérias aeró-
bicas (
Escherichia coli
e
Staphylococ-
cus aureus
) e anaeróbicas (
Thiobacilus
novellus
e
Thiobacilus concretivo-
rus
). A eficácia pode ser comprovada
através da metodologia modificada
ISO 22.196 – “Medição da atividade
antibacteriana em plásticos e outras
superfícies não porosas”. A forma-
ção deste biofilme sobre o concreto
autocicatrizante do aditivo cristalino
4G antimicrobiano pode atuar como
uma camada protetora contra a de-
terioração biológica. Antes do encer-
ramento do Comitê Técnico 221-SHC
- “Fenômenos de autocicatrização em
materiais à base de cimento”, foi cria-
do, em 2013, o Comitê Técnico 253-
MCI da RILEM - “Interações entre mi-
croorganismos e materiais à base de
cimento”. O objetivo foi preencher a
lacuna do conhecimento da interação
das bactérias com os concretos auto-
cicatrizantes e o estudo da biorecep-
tividade dos biofilmes formados sobre
este tipo de concreto.
5. PROGRAMA EXPERIMENTAL
O estudo de TAKAGI
et al.
(1996)
investigou os efeitos após 1 ano da
aplicação do aditivo cristalino no lado
inferior do pavimento em concreto
armado de uma ponte rodoviária que
u
Figura 6
Fissuração intensa vista pelo
lado inferior do pavimento em
concreto, com aberturas entre
0,1 a 0,2 mm
Fonte:
TAKAGI,
et al.
, 1996
