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1b alcali-agregado
- 1. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 1 SUBSTÂNCIAS NOCIVAS DOS AGREGADOS Podem ser agrupadas em: • impurezas que interferem no processo de hidratação do cimento (ácidos húmicos, sais minerais); • substâncias envolventes do agregado, formando películas que impedem a aderência à pasta de cimento (argilas, silte); • partículas frágeis e defeituosas (partículas xistosas, linhito, carvão). Podem ocorrer ainda, certas reações químicas entre o agregado e o cimento que, gerando expansão, anulam a coesão existente entre os materiais. As reações expansivas enquadram-se em três tipos diferentes: a) reação entre álcalis do cimento e a sílica não cristalizada do agregado; b) reação dos álcalis do cimento com o carbonato de magnésio de certos calcários dolomíticos; c) reação de determinadas formas da alumina do agregado com sulfatos, em presença de elevada alcalinidade.
- 2. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 2 A reação álcali-agregado é uma patologia que pode afetar a durabilidade de um concreto. A deterioração causada por esta patologia consiste na expansão provocada por um gel formado através da reação entre os álcalis, principalmente do cimento, e os minerais reativos presentes no agregado. Este gel, ao absorver água exerce pressões hidráulicas produzindo expansões elevadas, causando fissurações que com o tempo interferem negativamente na durabilidade de uma estrutura de concreto. Formação de um gel expansivo originário da interatividade entre os álcalis do cimento e certos tipos minerais presentes nos agregados. HIDRÓXIDOS álcalis dos cimentos Na(OH) – hidróxido de Sódio K(OH) – hidróxido de potássio Reação Álcali-Silicato: reação ocorre entre os álcalis do cimento e os silicatos existentes nos feldspatos, folhelhos argilosos e certas rochas sedimentares, metamórficas e magmáticas. se manifesta por uma zona sombria no contato do agregado com a pasta de cimento e por depósito branco sobre os agregados, nos planos de clivagem. Reação Álcali-Carbonato: reação nociva que ocorre entre alguns agregados calcários dolomíticos e os álcalis do cimento. É provável que ocorra a desdolomitização, isto é, a transformação de dolomita CaMg(CaCO3)2 em CaCO3 e MgCO3.
- 3. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 3 REATIVIDADE POTENCIAL Alguns agregados naturais como a calcedônia e a opala e até mesmo algumas rochas carbonatadas tais como os calcários dolomíticos argilosos reagem com os álcalis dos cimentos (NaOH e KOH) dando compostos expansivos, tremendamente prejudiciais à estrutura do concreto. Basicamente, essa reação se dá entre os álcalis do cimento e a sílica amorfa (Si O2. nH2O) presente nesses agregados. Apenas o quartzo, a forma mais estável da sílica não é reativa. No entanto, outros fatores também são intervenientes: - quantidade de álcalis - relação KOH/NaOH - do consumo de cimento - de granulometria do agregado, etc
- 4. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 4 MÉTODO ACELERADO Este método permite a avaliação do comportamento de um agregado face a uma reação álcali-sílica (ASTM C-1260). Possuindo o mesmo princípio do método das barras (NBR 9773 e ASTM C-227), o ensaio torna-se acelerado quando após 24 horas de imersão em água a 80ºC, as barras são imersas em solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 1N a uma temperatura de 80ºC por 28 dias. Devem ser confeccionadas no mínimo três barras de argamassa, cuja preparação é similar à do método das barras, porém a água é fixada por um A/C de 0,47 (em peso). As barras são medidas periodicamente e os resultados expressos em porcentagem de expansão (média das três amostras). A norma ASTM C-1260 interpreta os resultados deste ensaio através dos limites de expansão, como segue: - Expansões inferiores a 0,10% aos 16 dias indicam um comportamento inócuo na maioria dos casos. - Expansões superiores a 0,20% aos 16 dias são um indicativo de expansão potencialmente nociva. - Expansões com valores entre 0,10% e 0,20% aos 16 dias indicam a possibilidade da presença de agregados tanto com comportamento inócuo como nocivo. Portanto, neste caso sugere-se que investigações adicionais sejam realizadas para confirmar se a expansão é devida à reação álcali-sílica. Estas informações incluem a análise petrográfica do agregado, análise das amostras após ensaio para identificação de produtos provenientes da RAA e acompanhamento de campo. NOTA: O método NBRI estabelece que expansões superiores a 0,11% até 12 dias de ensaio representam reações expansivas nocivas.
- 5. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 5 ESTUDO DE CASO: Barragens de Concreto As condicionantes ambientais, das fundações, estruturais e químicas atuantes no concreto, tais como a reação álcali-agregado, podem originar infiltrações no corpo da barragem e a subseqüentes fissurações e à deterioração do concreto. A água que se infiltra no corpo da barragem é recolhida e descarregada pelo seu sistema de drenagem. Ao longo do tempo a quantidade de água infiltrada na barragem pode aumentar, transportando materiais finos e calcita do concreto para os drenos, podendo resultar na sua obstrução. Quando tal ocorre, o corpo da barragem atinge a saturação, surgindo indesejáveis supressões e a redução dos coeficientes de segurança. Esta situação pode conduzir ao incremento das perdas de água e à aceleração do processo de deterioração do concreto. antes depois
- 6. REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO - 6 SOLUÇÃO ENCONTRADA A instalação de uma geomembrana sintética, flexível e drenada no paramento de montante da barragem resultou nas seguintes vantagens: - Impede as infiltrações - Previne/reduz a instalação de subpressões - Permite obter reduções substanciais nas infiltrações através do corpo da barragem - Pode resultar no retardamento da reação álcali-agregado - Instalação é rápida podendo ser efetuada dentro ou fora de água - Necessita apenas de uma preparação mínima da superfície - Pode proporcionar período de mais de 20 anos sem necessidade de manutenção. Selagem de Fissuras (execução do serviço)