Reação Acali E Seus Efeitos

1. INTRODUÇÃO

O concreto actualmente é considerado um dos materiais mais utilizados no mundo, principalmente no Brasil, pela abundância de insumos para a sua preparação, facilidade de manuseio e pelo baixo custo se comparado a outros materiais de construção. No entanto, a durabilidade das estruturas em concreto está directamente ligada aos materiais, processos construtivos, às propriedades físicas e químicas, aos tipos de solicitações e às condições de exposição. Portanto, vários, podem ser os processos de deterioração deste material, provenientes de causas físicas e químicas, dentre os quais, destacam-se a corrosão das armaduras, a acção gelo-degelo, o ataque por sulfatos e a reacção álcali-agregado (RAA), entre outros.

A RAA ocorre devido ao processo químico que provém da reacção de alguns dos compostos mineralógicos do agregado com hidróxidos alcalinos originários do cimento, água de amassamento e agentes externos, os quais estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. Essa reacção resulta no surgimento de expansões, com ou sem formação de gel, podendo originar fissuras, aumento de permeabilidade, diminuição da resistência física e química e consequente ruptura da estrutura.

A reacção álcali-agregado é uma das manifestações patológicas de maior grau de deterioração do concreto e de enorme dificuldade de recuperação, principalmente em obras de barragens, factores que a levaram a ser objecto de pesquisa mais aprofundado visando, entre os outros tópicos, as questões de segurança e durabilidade.

Por ser uma reacção lenta, a prevenção é a forma mais eficiente de se evitar a RAA, pois o comportamento da reacção em longo prazo ainda não é plenamente conhecido, embora existam vários anos de pesquisa no mundo inteiro.

Diante do exposto, e dado o grande número de obras afectadas pela RAA, presente trabalho buscará, através de pesquisas abordar o histórico da reacção no Brasil e no mundo, os tipos de reacções existentes, a química e as condições para a ocorrência, as medidas preventivas, como: métodos para a detecção e mitigação, que podem ser tomadas para se evitar a instauração do processo de deterioração por RAA e as directrizes e requisitos preconizados pelas normas Brasileiras.

A fim de se entender todos os intervenientes que envolvem a anomalia e as medidas para evitá-la, levando em consideração as prescrições da ABNT NBR 15577/2008, para avaliar aspectos como a análise do tipo da estrutura e sua condição de exposição ambiental, restrições quanto a utilização de agregados, ensaios dos materiais e avaliação da eficiência das medidas mitigadoras da expansão, no intuito de minimizar o potencial da estrutura vir a apresentar manifestações patológicas deletérias devidas à reacção álcali agregado.

2. OBJETIVO

Devido ao grande número de obras de construção civil afectadas pela reacção álcali agregado, principalmente hidráulicas esta pesquisa tem como objectivo, desenvolver uma revisão bibliográfica sobre o histórico da reacção no Brasil e no mundo, os tipos de reacções existentes, a química e as condições para a ocorrência, as medidas preventivas, como: métodos para a detecção e mitigação, que podem ser tomadas para se evitar a instauração do processo de deterioração por RAA.

Aliado aos itens acima relacionados, identificar os requisitos estabelecidos pelas normas brasileiras, a fim de se entender todos os intervenientes que envolvem a anomalia e as medidas para evitá-la, levando em consideração as prescrições da ABNT NBR 15577/2008, e avaliar aspectos como a análise do tipo de estrutura e sua condição de exposição ambiental, restrições quanto à utilização de agregados, ensaios dos materiais e avaliação da eficiência das medidas mitigadoras da expansão, no intuito de minimizar o potencial da estrutura vir a apresentar manifestações patológicas deletérias devidas à reacção álcali-agregado, enfim, avaliar as condições impostas pela norma, de modo a inibir o surgimento da patologia.

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. A Reacção Álcali-agregado

A reacção álcali-agregado (RAA) é a reacção 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, entre outros.) e alguns tipos de minerais presentes nos agregados. Como resultado da reacção, são formados produtos que, na presença de humidade, são capazes de expandir, gerando fissurações, deslocamentos e podendo levar a um comprometimento das estruturas de concreto.

A reacção álcali-agregado foi estudada inicialmente por Stanton, em 1940, na Califórnia, quando identificou este processo como sendo uma reação deletéria que ocorria entre os constituintes do concreto, a sílica do agregado e os álcalis do cimento, o qual denominou reacção álcali-agregado. Segundo Stanton em constatações experimentais, a reacção era capaz de formar fluorescência brancas, causar expansão e fissurações; Tais fatos puderam ser observados em diversas estruturas reais afectadas na Califórnia, durante os anos 1920 a 1930 (STANTON, 1940).

Após a descoberta da RAA, vários autores passaram a estudar os mecanismos de expansão da RAA, tais como Hansen (1940), Vivian (1952), Van Aardt e Visser (1977),

Dent Glasser e Kataoka (1981), Deng e Tang (1993), Prezzi, Monteiro e Sposito (1997), Hasparyk (1999) entre outros. Estudos que contribuíram para o esclarecimento de factores intervenientes, tais como: o processo químico envolvido, a identificação dos minerais reactivos, as consequências, a partir da identificação de casos reais de estruturas afectadas por esta patologia.

Segundo Mehta e Monteiro (2008), as expansões e fissurações devidas à RAA podem Comprometer o concreto, resultando em perda de resistência, elasticidade e durabilidade.

A possibilidade de ocorrência da RAA está condicionada à interacção entre a quantidade de álcalis disponíveis e a potencialidade reactiva dos agregados. Entretanto, segundo Biczok, et al., (1972), influências externas como a humidade e temperatura são condicionantes importantes do processo deletério.

O tempo necessário para notar indícios da RAA ou danos em uma estrutura depende de vários factores, destacando-se o tipo e proporção dos agregados, o teor de álcalis do cimento, a composição do gel, a temperatura e a humidade, entre outros factores (BICZOK, ET AL., 1972).

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