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O látex polimérico consiste em partículas muito pequenas, de 0,05 a 5,0 µm de diâmetro, produzidos normalmente por polimerização em emulsão, exceto o látex de borracha natural e o látex epoxídico. O látex de borracha natural é extraído de troncos de seringueiras (Hevea brasiliensis), e depois concentrado para obter os sólidos totais adequados. Na Figura 8 está apresentada a classificação dos principais tipos de látex poliméricos. Segundo Nakanishi et al. (2018), o látex de borracha natural é utilizado em diversos materiais após seu processamento industrial, como luvas de saúde, filmes e membranas de látex, argamassas e concreto para uso em engenharia civil. O látex de borracha natural consiste principalmente em dois componentes, o polímero cis-poliispreno e água. (VO; PLANK, 2018).

Figura 8: Classificação das misturas poliméricas

Fonte: Ohama (1998) (traduzido e adaptado).

Misturas Poliméricas Misturas Poliméricas Látex Polimérico Látex Polimérico Látex elastomérico Látex elastomérico

Látex borracha natural Látex borracha natural

Látex borracha sintética Látex borracha sintética Borracha de estireno- butadieno (SBR) Borracha de estireno- butadieno (SBR) Borracha de cloropreno (CR)Borracha de cloropreno (CR) Borracha metacrilato de butadieno metílico (MBR) Borracha metacrilato de butadieno metílico (MBR) Látex termoplástico Látex termoplástico Éster poliacrilico (PAE) Éster poliacrilico (PAE) Poli (etileno-acetato de vinila) (EVA) Poli (etileno-acetato de vinila) (EVA) Poli (éster acrílico-

estireno) (SAE) Poli (éster acrílico-

estireno) (SAE) Propionato de polivinila (PVP)Propionato de polivinila (PVP) Polipropileno (PP) Polipropileno (PP) Acetato de polivinila (PVAC) Acetato de polivinila (PVAC) Látex térmorigido Látex

térmorigido Resina epoxi (EP)Resina epoxi (EP)

Látex Betuminoso Látex Betuminoso Látex misturado Látex misturado Polímero redispersível em pó Polímero redispersível em pó Polímero solúvel em água (monômero) Polímero solúvel em água (monômero) Polímero em líquido Polímero em líquido

A utilização de látex polimérico numa mistura em matrizes cimentícias pode melhorar as propriedades físico-mecânicas do compósito nos estados fresco e endurecido, como estabilidade química aos íons Ca2+ _{e Al}3+_{, trabalhabilidade, estabilidade mecânica ao}

cisalhamento, resistência à flexão e à tração das misturas, estabilidade térmica, deformabilidade, aderência aos produtos de hidratação, impermeabilidade, retenção de água e durabilidade (LI; WANG; LU, 2018; OHAMA, 1998); causar diminuição de algumas propriedades, como absorção de água, profundidade de carbonatação, penetração de íons cloreto e deformação por fluência (BRANDT, 2009). Dentre outras características, os polímeros têm a propriedade de dispersar suas partículas sobre outras menores, preenchendo os espaços vazios da estrutura do material (STANCATO; BURKE; BERALDO, 2005).

De acordo com OHAMA (1998), a formação da argamassa ou concreto modificados com látex polimérico depende tanto da hidratação do cimento quanto da formação do filme polimérico na sua fase aglutinante. Alguns fatores acontecem:

- O cimento hidratado é envolvido por filmes ou membrana polimérica;

- As microfissuras em argamassa e concretos modificados com látex são costuradas pelos filmes de polímero oumembranas formadas, que impedem a propagação da fissura e desenvolvimento de uma forte ligação hidrato-agregado;

- O excesso de polímeros causa descontinuidade da estrutura da rede monolítica formada, cuja força é então reduzida.

Sakai e Sugita (1995) apresentaram um modelo de concreto modificado com látex. Quando uma emulsão ou pó de polímero é misturado ao cimento, uma camada densa esférica de polímeros é observada entre as partículas do cimento e dos produtos hidratados. Na interface com os agregados, uma camada interfacial do compósito polímero-hidrato também foi observada.

Em estudos anteriores de Kong et al. (2015), foi proposto dois mecanismos de retardamento causado pelo látex polimérico de estireno e acrilato na hidratação do cimento. (a) retardamento químico, relacionado ao grupo R-COO- _{com os íons cálcio, pelo qual a}

concentração de íons cálcio livres em fase aquosa da pasta de cimento hidratada é reduzida, e assim, o período de indução é prolongado; 2) retardo físico, que está principalmente relacionada com a camada de cobertura na superfície do cimento hidratada devido à adsorção de partículas de polímero. A adsorção das partículas de polímero aniônico na superfície do cimento é impulsionada pela interação eletrostática entre as partículas e a superfície do cimento. A taxa e a quantidade de adsorção são altamente dependentes das cargas das

partículas de polímero. Polímero mais carregado apresenta mais rápida e maior adsorção do que o polímero menos carregado.

Kong et al. (2016) avaliaram em pastas de cimento, dois tipos de látex de copolímeros de estireno e acrilato, com carga superficial variada de partículas de polímero para investigar seus impactos na evolução de cada fase mineral durante a hidratação num período inicial de 50 horas. Ambas as partículas dos polímeros são negativamente carregadas atribuídas ao emulsionante aniônico e ao iniciador de persulfato usado na síntese. Comparado a pasta pura, as pastas contendo látex tiveram pico de hidratação retardado e reduzido. Houve redução da dissolução da alita (silicato tricálcico) e da formação de silicato de cálcio hidratado, e também retardamento da dissolução do aluminato tricálcico, anidrita e gipsita, e consequentemente, a redução da formação da etringita. Os polímeros mais carregados mostram um maior retardo, principalmente na reação dos aluminatos devido à afinidade eletrostática. A quantificação da fase de portlandita nas pastas de cimento hidratada não foi possível devido à orientação dos cristais de portlandita na faixa superficial das amostras da pasta de cimento.

Uma boa sinergia foi encontrada por meio da análise em concreto do efeito do látex de borracha de estireno-butadieno (SBR - styrene-butadiene rubber) e de microssílica, em Rossignolo (2009). Os resultados apresentaram que a microssílica ou o látex provocaram uma redução significativa na espessura da zona de transição interfacial, além de diminuir a proporção de portlandita naquela região, em comparação com o concreto de referência. Nos concretos modificados com polímeros a redução na quantidade de portlandita pode ser associada às reações do grupo carboxílico das partículas de copolímero com íons Ca2+

liberados durante o processo de hidratação do cimento, reduzindo assim a disponibilidade de Ca2+ _{na formação de portlandita. A microssílica contribuiu com efeito pozolânico e}

diminuição da permeabilidade no concreto. Silva, Roman e Gleize (2002) definiram que o látex EVA diminuiu a quantidade de portlandita em uma pasta de cimento hidratada devido ao consumo de íons Ca2+ _{pelo polímero.}

Conforme Afrid et al. (1989), em contato com a matriz cimentícia modificada com látex SBR ou EVA (etileno-acetato de vinila - ethylene-vinyl acetate), a formação de portlandita foi reduzida devido sua absorção nos filmes poliméricos, sendo que está relacionado com a relação polímero/cimento, do tipo de polímero, ou ambos.

Vo e Plank (2018) concluíram que, em ensaios mecânicos de 3, 7 e 14 dias, a resistência à compressão da argamassa sem látex foi maior que a dos corpos de prova

modificados com teor de 2% de látex natural ou EVA. De outro modo, a resistência à tração da argamassa de referência foi menor que a resistência das argamassas modificadas com látex. Este efeito na tração deve-se aos filmes poliméricos dentro da matriz cimentícia, que interconectam com os hidratos de cimento e preenchem o espaço dos poros.

A presença de emulsão acrílica e emulsão epóxi, em Aggarwal, Thapliyal e Karade (2007), aumentou a trabalhabilidade, sendo reduzido a porosidade, a carbonatação e a penetração de íons de cloreto, além de proporcionar um aumento na resistência à compressão e flexão. A emulsão epóxi apresentou propriedades mecânicas e físicas ligeiramente superiores à emulsão acrílica. Semelhante ao látex natural, a emulsão epóxi não desestabiliza sob ambiente úmido e alcalino, mas a argamassa à base de acrílico pode. As argamassas modificadas possuem maiores resistências ao impacto comparadas às convencionais, sendo que, com látex elastomérico tende a ser superior às com látex plastomérico (OHAMA, 1998). Rao et al. (2013) apresentaram um concreto de alto desempenho reforçado com fibra de aço, látex de borracha natural e adição de metacaulim. Foi verificado a durabilidade do material por meio do teste de permeabilidade de íon de cloreto. Observou-se uma redução da permeabilidade com o aumento da percentagem de látex até 0,5%, com progressivo aumento até um teor de 0,75%. Salienta-se que o aumento da permeabilidade diminui o desempenho a durabilidade devido ao transporte de substâncias agressivas do meio ambiente seguido de ações físicas e químicas em sua estrutura interna.

Diab, Elmoaty e Eldin (2017) utilizaram látex sintético a base de SBR num concreto de alto desempenho, em teores de 5 e 10% em relação à massa de cimento. Os resultados mostraram que o uso de látex neste concreto aumentou a resistência de cisalhamento, com pouco aumento na amostra com 5% de látex, enquanto a adição de 10% de látex teve efeito perceptível. O efeito do látex foi mais evidenciado aos 28 dias em relação aos 7 dias. Conforme Sudin e Swamy (2006) e Aggarwal, Thapliyal e Karade (2007), a presença do látex diminui a taxa de hidratação do cimento. Além disso, nestas misturas existem maior retenção de água devido à formação do filme polimérico (OHAMA, 1998).

Stancato, Burke e Beraldo (2005) apresentaram a adição de SBR à pasta cimentícia que melhorou as propriedades físico-mecânicas do compósito nos estados fresco e endurecido à base de resíduos vegetais quimicamente tratadas da madeira de pinus. Este, em comparação com às propriedades do material sem látex, foi eficiente a partir da adição de 3%, enquanto o melhor desempenho correspondeu à adição em massa de 5% de SBR, apresentando a maior trabalhabilidade e resistência à compressão, redução na

permeabilidade e porosidade. Em todos os compósitos a utilização de SBR produziu um acréscimo na resistência à tração devido à ponte entre as microfissuras e o filme polimérico, impedindo a propagação das fissuras.