A MANIFESTAÇÃO PATOLÓGICA REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

ENGENHARIA CIVIL

EVA PRISCILA CARDOSO

MANIFESTAÇÃO PATOLÓGICA – REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

TRABALHO ACADÊMICO

CURVELO

2017

EVA PRISCILA CARDOSO

MANIFESTAÇÃO PATOLÓGICA – REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

Trabalho acadêmico de Engenharia Civil apresentada como requisito parcial para avaliação da aluna na matéria

 Patologia das Construções do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais.

Orientador: Prof. Luiz Márcio Biagini

CURVELO

2017

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        1

2        SISTEMÁTICA DA PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES        3

2.1        SINTOMAS        3

2.2        MECANISMO        4

2.3        ORIGEM        6

2.4        CAUSAS        7

2.5        CONSEQUÊNCIAS        8

2.6        TERAPIAS        9

3        CONCLUSÃO        9

REFERÊNCIAS        10

1. INTRODUÇÃO

O concreto é um dos materiais mais utilizados no Brasil e no mundo, pela abundancia de insumos para a sua preparação, pelo fácil manuseio e pelo baixo custo comparando-o com outros tipos materiais de construção. A durabilidade das estruturas em concreto é ligada aos materiais, processos construtivos, propriedades físicas e químicas, aos tipos de solicitações e às condições de exposição. Com isso os processos de degradação por causas físicas e químicas deste material podem ser inúmeros, no presente trabalho será estudado a reação álcali-agregado (RAA) (NOGUEIRA, 2010).

Segundo Gomes e Barreto (2013) de um modo geral a RAA ocorre por reação de alguns minerais presentes no agregado reagem quimicamente com os álcalis (Na e K) derivados, principalmente, porém não exclusivamente do cimento, formando um gel higroscópico que na presença de umidade pode vir a causar fissuras no concreto, comprometendo sua estabilidade dimensional, sua capacidade de carga e sua durabilidade.

Segundo Rolim (2010) a reação álcali-agregado se divide em três tipos. É considerada a reação álcali-sílica quando os componentes presentes fazem parte do grupo dos silicatos nas formas amorfa, criptocristalina e metaestáveis da sílica. Já a reação álcali-silicato, é uma particularização da reação álcali-sílica, está relacionada à presença de quartzo tensionado ou de minerais expansivos da classe dos filossilicatos; essa reação é mais lenta que a reação do tipo álcali-sílica. E o terceiro tipo conhecido é a reação álcali-carbonato, que acontece entre agregados contendo o mineral dolomita, reagindo com uma solução alcalina. Pelo processo conhecido por desdolomitização, esse mineral se transforma em brucita (Mg[OH]2), que possui caráter expansivo em presença de água.

O mesmo autor explica que como resultado das reações álcali-sílica e álcali-silicato acontece a formação de um gel sílico-calcáreo-alcalino (C-S-K-H ou C-S-Na-H) que, em contato com água, a absorve e aumenta o volume. Este aumento causa tensões no concreto, ultrapassando a resistência à tração do material, levam-no à ruptura; podendo ser identificada pelo aparecimento de fissuras. Caso a estrutura apresente armadura, as fissuras aparecem paralelas a esta, caso não haja armadura, se manifestam em forma de “mapas”. Outra manifestação patológica que a estrutura pode apresentar é possível exsudação do gel formado.

A reação álcali-agregado é um problema que vem originando grandes danos às estruturas de concreto em todo mundo. Por isso existem inúmeras pesquisas e trabalhos para o estudo desse fenômeno (ROLIM, 2010).

Nogueira (2010) relata que a descoberta da manifestação de RAA foi na Califórnia, na década de 30, onde foram observadas fissuras e expansões em estruturas de concreto.

As primeiras publicações sobre o assunto ocorreram no ano de 1940 por Stanton, que concluiu que o motivo das fissuras e expansões do concreto, observadas na Califórnia, foram ocasionadas por uma reação originada pelos hidróxidos alcalinos liberados pelo cimento e pela sílica proveniente de certos agregados. Despertando assim o interesse de vários pesquisadores pelo assunto.

[pic 1]

Figura 1:  Pesquisador Stanton (1940) em estrutura comprometida pela RAA.

Fonte: MIZUMOTO (2009)

Segundo o autor no ano de 1944 o mecanismo de expansão do gel, nomeada de pressão osmótica, foi elaborada por Hansen.

O mesmo relata que entre 1950 e 1960, houve uma diminuição nos estudos desse fenômeno. Sendo retomados na década de 70 com mais rigor, quando os relatos das anomalias foram surgindo em diversos países. Com o intuito de entender as causas, várias pesquisas e ensaios sobre o tema, se iniciaram.

Segundo Rolim (2010) os custos na recuperação e interdição de obras afetadas por RAA podem alcançar facilmente à casa dos milhões de reais, e mesmo assim não há uma maneira efetiva se interromper a RAA uma vez iniciada.

1.  SISTEMÁTICA DA PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES

1.  SINTOMAS

Segundo Santos (2012) o concreto submetido a RAA apresentar em sua superfície fissuração em forma de “mapa”. Com a fissuração iniciada, maior será a penetração de umidade / água no interior do concreto, acelerando a reação álcali-agregado e comprometendo assim as propriedades mecânicas e elásticas do concreto, e também reduzindo sua durabilidade.