Meios de mitigar a Reação álcali agregados no concreto

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1 Meios de mitigar a Reação álcali agregados no concreto G R U P O 7 M A T H E U S E D U A R D O L O P E S V Í T O R K I M U R A H E R N A N D E S J H O L V A N V I E I R A R O D R I G O R I C K E N E D I E L T O N C A M E R A

2 CONCEITOS REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO (RAA) A reação álcali-agregado (RAA) é a reação química que ocorre internamente em uma estrutura de concreto entre os hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento, da água de amassamento, de aditivos químicos, de adições pozolânicas) e alguns tipos de minerais presentes nos agregados. Como resultado da reação, são formados produtos que, na presença de umidade, são capazes de expandir, gerando fissurações, deslocamentos e podendo levar a um comprometimento das estruturas de concreto.

3 CONCEITOS REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO (RAA) A reação gera produtos expansivos (gel) capazes de microfissurar o concreto, causando a perda de elasticidade, resistência mecânica e durabilidade (MEHTA e MONTEIRO, 2008). A possibilidade de ocorrência da RAA está condicionada à interação entre a quantidade de álcalis disponíveis e a potencialidade reativa dos agregados. influências externas como a umidade e temperatura são condicionantes importantes do processo deletério (BICZOK, 1972).

4 TIPOS DE RAA Reação álcali-sílica (RAS): reação que participam a sílica reativa dos agregados e os álcalis, na presença do hidróxido de cálcio originado pela hidratação do cimento, formando um gel expansivo (NBR /2008). Possível reação para explicar a RAS Reação álcali-silicato (RAS): é um tipo específico de reação álcali-sílica em que participam os álcalis e alguns tipos de silicatos presentes em certas rochas (NBR /2008).

5 TIPOS DE RAA Reação álcali-carbonato (RAC): reação em que participam os álcalis e agregados rochosos carbonáticos, não há formação de gel expansivo e a deterioração do concreto ocorre devida à desdolomitização da rocha e o consequente enfraquecimento da ligação pasta-agregado. Processo de desdolomitização

6 FATORES QUE INFLUENCIAM Materiais de Construção Civil 1 Teor de álcalis Agregados: composição granulométrica e características mineralógicas (teor de agregados reativos); Umidade: requisito para expansão, favorece a migração dos íons alcalinos; Temperatura : catalisador; Tempo Presença de álcalis A presença de álcalis aumenta a concentração de hidroxilas(elevando o ph). Normalmente esses álcalis têm origem no clínquer do cimento. O máximo de álcalis no concreto varia dependendo de pesquisa de 1,8 a 2,3 kg/m³ e limite máximo do sódio entre 0,4 a 0,6 %. Se houver alto consumo de cimento uma taxa menor 3 kg/m³ é apontado como melhor parâmetro para ignorar os efeitos da RAA.O feldspato alcalino também é apontado como uma das fontes potássio e sódio. É Encontrado em rochas ígneas tais como granitos e riolitos.

7 FATORES QUE INFLUENCIAM Materiais de Construção Civil 1 Presença de sílica reativa A identificação de sua presença no agregado é difícil. Entre as rochas que apresentam maior incidência são os quartzitos quartzos fraturados,tensionados e preenchidos por inclusões. Temperatura A temperatura age como catalisadora da reação, possuindo efeito exclusivamente sobre a cinética da reação e não sobre sua amplitude. Isso acontece porque o aumento da temperatura faz com que haja um acréscimo na solubilidade da sílica e uma redução na solubilidade do CA(OH)2. Isto implica no aumento da velocidade de expansão, ao tornar a sílica mais propensa a reagir e ao reduzir a capacidade do hidróxido de cálcio de se combinar com o gel, diminuindo suas capacidades expansivas (CARRAZEDO, 2004).

8 Tipos de investigação Sintomas fissuras em forma de mapa descoloração do concreto deslocamentos estruturais exsudação de gel

9 (Paulon, 1981) Materiais de Construção Civil 1

10 Tipos de investigação INSPEÇÃO VISUAL 1- IN LOCO É o primeiro passo para a investigação de estruturas de concreto afetadas pela RAA. 2-Quando há indícios da ocorrência da RAA, é necessário a realização uma inspeção in situ e a extração de testemunhos de concreto para ensaios laboratoriais. MÉTODO IDC O índice IDC é determinado sobre a superfície polida de testemunhos de concreto, preparadas a partir de cortes longitudinais. O IDC é obtido pela marcação de um quadrado de lado igual a 150 mm e Em seguida as amostras são analisadas ao microscópio estereoscópico atribuindo-se pesos para cada defeito identificado

11 Tipos de investigação ANÁLISE PETROGRÁFICA Obtenção de informações qualitativas; Caracterização mineralógica e textura dos agregados (VIEIRA & OLIVEIRA, 1997); Identificação de fases mineralógicas reconhecidamente instáveis (VALDUGA 2007); Investigação de concretos afetados pela RAA Qualitativa

12 Tipos de investigação MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV) Investigação da morfologia através de produção de imagens com alta resolução; Caracterização dos elementos químicos dos produtos da RAA (MARUSIN, 1995). Identificação precisa dos produtos da RAA, auxiliando no diagnóstico do concreto afetado.

13 Meios de Mitigar Adição de Pozolana Sais de Lítio Metacaulim Sílica Ativa Resíduo de Cerâmica Vermelha

14 Meios de Mitigar Inserção de aditivos químicos Adições Minerais O que a Norma recomenda:

15 TABELA 3 DA MESMA NORMA: Meios de Mitigar

16 REFERÊNCIAS anna paula guida ferreira (2008). «modelagem da expansão por reação álcaliagregado do concreto»universidade federal de juiz de fora - curso de graduação em engenharia civil. (visitado em 14/10/2017) em 14/10/2017) em 14/10/2017) em 14/10/2017) (visitado em 20/10/2017)