Verificaçao da existencia de reaçao álcali-agregado no concreto da UHE de Mascarenhas

Abstract

Resumo: A reação álcali-agregado é uma das principais causas de deterioração do concreto e de enorme dificuldade de recuperação em estruturas hidráulicas, principalmente em barragens. Esta pesquisa teve por objetivo verificar a existência do fenômeno RAA no concreto da barragem da UHE de Mascarenhas, através de análises laboratoriais com corpos-de-prova extraídos da estrutura. Os métodos empregados foram: análise macroscópica, análise microscópica em microscópio óptico de luz transmitida, microscópio eletrônico de varredura com o auxílio de espectrômetro de energia dispersa (EDS) e ensaio de reatividade acelerado. Também foram analisadas as características mecânicas do concreto através dos ensaios de compressão e módulo de elasticidade. O trabalho apresenta uma análise comparativa entre os ensaios de reatividade potencial acelerado, realizados com barras de argamassa (ASTM C-1260/01) e o método de reatividade potencial, realizado com corpos-de-prova cilíndricos imersos em solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 1N, água deionizada e estufa, todos a 80ºC. A análise petrográfica mostrou a presença de gel expansivo na zona de interface agregado/argamassa, nos poros do concreto e nas microfissuras do agregado. Através do microscópio eletrônico de varredura em conjunto com a espectrometria de energia dispersa (EDS), identificou-se produtos com morfologias e composições químicas típicas da RAA, sendo estes considerados uma ferramenta de fundamental importância para avaliação de produtos expansivos causados pela RAA. Os valores médios obtidos nos ensaios de compressão simples e módulos de elasticidade foram, respectivamente, de 26,2 MPa e 25 GPa. A comparação entre os métodos de reatividade permitiu utilizar a metodologia de ensaios da ASTM C - 1260/01, para submeter os corpos-de-prova extraídos da barragem e verificar a capacidade de expansão quando submetidos a condições péssimas de tratamento, que apresentaram variações de comprimento de até 0,2%. Palavras-chave: reação álcali-agregado, concreto, durabilidade.

Abstract: The alkali-aggregate reaction (AAR) is one of the main causes of concrete deterioration and it creates enourms difficulty in recovery of hydraulic structures, especially in dams. The objective of this research is to verify the existeance of AAR in concrete from the Mascarenhas' Hydroelectric Plant dam. The methods used were: macroscopic analysis, microscopic analyses using the optical microscope, scanning eletron microscope and the accelerated reactivity test. The mechanical characteristic of the concrete were also analyzed through compression and elasticity module tests. This wirk also presents a comparative analysis between the accelerated potential tests, done with mortar bars (ASTM C-1260/01) and the potential reactivity method, done with cylindrical sample immersed in Sodium Hydroxide solution (NaOH) at 1N, de-ionized water and placed in an oven, at 80ºC. The petrografic analyses showed expansive gel in the aggregate/mortar interface zone, in the concrete pores and in the aggregated microfissures. Using the scanning eletron microscope combined with dispersive energy spectrometry, products with morphologies and AAR typical chemical compositions were identified, and were considered as essencial tool for the evaluation of expansive products caused by AAR. The awarage values obtained in the simle compression tests and elasticity modules tests were obtained in the following order: 26,2 Mpa and 25 Gpa. Test comparisons permitted the use of test methodology from ASTM C-1260/01 for the submission of the tests extracted from the dam, verified the expansion capacity when under extreme treatment conditions. The samples extracted from the structure, wich were submitted to the reactivity tests, presented length variations of up to 0,2%. Key-words: alkali aggregate reaction, concrete, durability.