Investigação do potencial reativo Álcali-agregado residual : um estudo de caso

Abstract

Resumo: Entre os vários processos relacionados à deterioração do concreto, encontra-se a reação álcali-agregado (RAA), um fenômeno complexo e responsável por afetar diversas estruturas de concreto, principalmente aquelas em contato com água, em geral as obras hidráulicas como as barragens. A reação entre hidróxidos alcalinos provenientes principalmente do cimento e alguns minerais reativos gera produtos expansivos capazes de microfissurar o concreto, causando a perda de homogeneidade, de resistência mecânica e de durabilidade. Apesar da reação álcali-agregado possuir formas de ser combatida do ponto de vista preventivo, após a instalação do processo deletério, não se conhece uma medida eficiente e econômica para combatê-la. Dado o grande número de obras afetadas pela RAA e a dificuldade no entendimento dos mecanismos envolvidos, a investigação do potencial reativo residual dessas estruturas afetadas passa a ser relevante. Neste sentido, a presente pesquisa buscou avaliar o potencial reativo álcali-agregado residual do concreto da barragem de Salto do Meio da UHE de Chaminé, através principalmente do ensaio de reatividade potencial preconizado pela NBR 15577/08. Também foram utilizados ensaios como: análise petrográfica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de raios-X (DRX), ensaios físico-químicos de água, ensaio de absorção, ensaios mecânicos e de ultrassom. Os resultados das análises petrográficas mostraram que os agregados são potencialmente reativos. As expansões medidas no ensaio acelerado confirmaram o potencial reativo dos agregados, bem como demonstraram que os agregados do concreto da barragem possuem um potencial reativo álcali-agregado residual de 60 %. Os resultados obtidos pelos ensaios de MEV e EDS evidenciaram a generalização do processo de RAA no concreto. Já os ensaios mecânicos, de absorção, de ultrassom e físico-químicos da água, possibilitaram a análise global do concreto, indicando principalmente que apesar da deterioração devida à RAA, o concreto ainda possui elevada resistência.

Abstract: Among the several processes related to the concrete deterioration, there"s the alkali-aggregate reaction (AAR), a complex phenomenon and responsible for affecting several concrete structures, mainly those in contact with water, in general hydraulic work constructions like dams. The reaction between alkaline hydroxides mainly coming from the cement and some reactive minerals create expanded products that are able to micro-fissure the concrete, resulting in homogeneity, mechanical resistance and durability loss. Despite the alkali-aggregate reaction possessing forms of being combated from the preventive point of view, after the installation of the deleterious process, there isn"t an efficient and economic measurement known which combat it. Due to the big number of affected work constructions by AAR and the difficulty in the understanding of the involved mechanisms, the investigation of the residual reactive potential of these affected structures becomes relevant. In this sense, this research sought to evaluate the residual alkali-aggregate reactive potential of Salto do Meio Dam in the Chaminé UHE energetic complex, mainly through the potential reactivity test according to NBR 15577/08. It was also used tests as: petrographic analysis, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), x-ray diffraction (XRD), physic chemistry water tests, absorption test, mechanical tests and ultrasound. Petrographic analyses results showed that the aggregates are potentially reactive. The expansions measured in the accelerated test confirmed the reactive potential of the aggregates, as also as well showed that there are 60 % of a residual alkali-aggregate reactive potential in the dam"s concrete aggregates. The results obtained by the SEM and EDS tests evidenced the generalization of the AAR process in concrete. In addition the mechanical tests, absorption, ultrasound and water physic chemistry, made the complete concrete analysis possible, indicating mainly that even with the deterioration due to the AAR, concrete still has elevated resistance.