A REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

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UNIVERSIDADE DE GURUPI

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BEATRIZ VERAS CABRAL

REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO

Gurupi-TO

Dezembro de 2019

BEATRIZ VERAS CABRAL

REAÇÃO ÁLCALI-AGRAGADO

Artigo apresentado na disciplina de Patologia e Recuperação de Estruturas do 9° período de Eng. Civil Matutino da Universidade de Gurupi, como requisito parcial para a obtenção de nota.

Orientador: Prof. Fabiano Fagundes

Gurupi-TO

Dezembro de 2019

Resumo

O presente artigo trata-se da reação álcali agregado (RAA) que é basicamente um fenômeno patológico, e para que a mesma ocorra precisa de três principais fatores condicionantes que seria: o agregado reativo, um alto teor de álcalis que está presente na mistura do cimento e a umidade. Essa reação interfere diretamente na durabilidade e na resistência mecânica das estruturas ocasionando trincas e fissuras. Diante disso, este artigo busca desenvolver de modo mais profundo esta temática através da pesquisa bibliográfica.

Palavra-chave: Reação álcali agregado; álcalis; agregado; umidade.

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1. Introdução

A reação álcali-agregado é uma manifestação patológica que interfere na durabilidade das construções de concreto e também em sua resistência mecânica. É descrita como uns dos fenômenos patológicos mais importantes da atualidade, encontra-se com maior frequência em barragens e estruturas hidráulicas.

É uma reação química que ocorre no concreto sólido, onde alguns constituintes do agregado reagem com os hidróxidos alcalinos que estão presentes dissolvidos na solução e se expande nos poros do concreto que ocorre em razão de três elementos: álcalis, agregado reativo e a presença de umidade.

Essa reatividade ocorre por meio da reação sílica presente no agregado com os hidróxidos alcalinos vai gerar na envoltória do agregado um “gel” onde o mesmo começa a se expandir e como está confinado dentro do concreto gera então, tensões internas e essas quando superam a capacidade de resistência do concreto acabam refletindo na forma de fissura. Essa reação apesar de lenta, conduz um quadro patológico irreversível.

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1. Definição

A reação álcali-agregado vem sendo estudada pelo americano Stanton desde de 1940 na Califórnia, ao finalizar o estudo percebeu que as fissuras e expansões na estrutura de concreto era gerada pelo hidróxido-alcalinos. Ou seja, o cimento e seus agregados juntamente com a umidade, faz com que a reação álcali- agregado (RAA) se expanda formando assim fissuras, trincas e deslocamentos, implicando a resistência mecânica da estrutura.

A figuras 1 e 2 demonstrada abaixo são alguns exemplos da RAA.

Figura 1- exemplo de fissuração por RAA

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Fonte: Pecchio et al.,2006.

Na figura 2 se encontra-se o primeiro caso em barragem de RAA no Brasil, que foi constatada em 1970, na Usina Hidrelétrica de Peti, em Minas Gerais.

Figura 2-exemplo de fissuração causada de RAA encontrada na Usina Hidereletrica de Peti-MG

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Fonte: Rodrigues, 2015.

1. Tipo de RAA

Há três tipos de RAA, sendo eles: reação álcali-sílica, álcali-silicato e álcali-carbonato.

 

1. Reação álcali-sílica (RAS)

A reação álcali-sílica e uma reação química que sua ocorrência se atua entre os íons hidroxilas (OH-) associados aos álcalis de sódio (Na2O) e do potássio (K2O) do cimento e o agregado reativo. Segundo Silva (2007) essa reação ocorre quando existe uma dissociação dos hidróxidos alcalinos que estão presentes no cimento com a sílica amorfa como: opala, calcedônia, cristobalita, quartzo microcristalino etc.

Para ocorrer essa reação precisa-se de três pontos importantes: primeiramente, quantidade suficiente de óxidos de alcalinos (N2O E K2O); segundo agregados reativos sendo eles miúdos ou graúdos, essas misturas com a água (H2O) vai formar o gel reativo, quando este encontrar a umidade constante ocorrerá a expansão. Na figura 3 demostra como ocasiona este processo.

Figura 3: Mecanismo da reação álcali-sílica.

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Fonte: Deschenes, 2009.

2.2        Reação álcali-silicato         

Zambotto (2014) afirma que este tipo de reação é similar a álcali-sílica, contudo na reação álcali-silicato, o processo acontece de forma mais lenta, devido a disseminação dos minerais reativos estarem no reticulo cristalino.

Segundo Munhoz (2007) neste tipo de reação estão presentes os álcalis e alguns tipos de silicatos reativos presentes em rochas. Alguns desses minerais pertencem ao grupo dos filossilicatos as quais estão presentes grauvacas e filitos.  

Segundo Zambotto (2014) citada por Kihara e Scandiuzzi (1986) e Hobbs (1988) minerais do grupo filossilicatos quando entram em contato com a água ou com soluções alcalinas sofrem esfoliações que geram tensões expansivas que são capazes formar fissuras na estrutura de concreto.

Zambotto (2014) admite este tipo de reação merece estudos mais aprofundados por ser um processo patológico muito decorrente no Brasil.

1.  Reação álcali-carbonato (RAC)

De acordo com Zambotto (2014) este tipo de reação ocasiona-se pelo os álcalis de cimento e calcário dolomítico, ocorrendo uma formação de brucita (Mg(OH)2 e a regeneração de hidróxidos alcalinos, não forma o gel expansivo como ocorreu nas reações álcali-sílica (RAS).  

Até o momento, no Brasil não existem casos conhecidos de reações álcali-carbonanato, portanto este termo é muito pouco utilizado.

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