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REAÇÃO  ÁLCALI-AGREGADO

6.a

 

Reação Álcali-Agregado, também conhecida pela sigla RAA é a reação química que ocorre em argamassas ou concretos envolvendo os íons hidroxila (OH-) associados com os componentes alcalinos sódio e potássio, provenientes do cimento Portland ou outras fontes, com certas fases minerais que podem estar presentes em agregados graúdos ou miúdos, que, sob certas condições, pode causar expansão deletéria do concreto ou argamassa. 

NOTA: Há dois tios principais de reação álcali-agregado, a reação álcali-sílica e a reação álcali-carbonato. A chamada reação álcali-silicato é reconhecida atualmente como um tipo lento de reação álcali-sílica.

REAÇÃO ÁLCALI-CARBONATO (RAC) é a reação entre hidróxidos alcalinos, provenienbtes do cimento Portland ou outras fontes, e certos agregados calcários dolomíticos argilosos, acompanhada de desdolomitização que, sob certas condições, pode causar expansão deletéria do concreto ou argamassa. A reação dos agregados carbonáticos que resulta somente em desdolomitização, sem expansão deletéria, não é chamada de reação álcali-carbonato.

REAÇÃO ÁLCALI-SÍLICA (RAS) é a reação entre hidróxidos alcalinos, provenientes do cimento Portland ou outras fontes com certas rochas silicosas ou minerais silicosos, com opalas, cherts, quartzo microcristalino, quartzo deformado, vidro vulcânico, vidros reciclados, e outras, presentes em alguns agregados, que gera, como produto da reação, gel álcali-sílica, que pode causar expansão anormal e fissuração do concreto em serviço.

O primeiro estudo do fenômeno, feito em 1940 por STANTON na Califórnia, concluiu que as fissuras e expansões no concreto eram originadas pela reação química dos hidróxidos-alcalinos presentes no cimento ou na água de amassamento ou nos aditivos ou nas pozolanas com alguns tipos de minerais presentes nos agregados.

No Brasil, a RAA foi amplamente estudada na construção da Hidrelétrica de Jupiá, na época considerada a maior do mundo.

Um caso que virou notícia foi o desabamento do edifício Areia Branca na noite de 14 de outubro de 2004 na Avenida Bernardo Vieira de Melo em Recife-PE, matando quatro pessoas e ferindo outras duas. O número de mortes seria maior caso os moradores não tivessem desocupado a tempo o imóvel.

Construído em 1978, causou estranheza pelo fato de um prédio com 26 anos de existência entrar em ruída 26 anos depois.

Depois dos desabamentos registrados na Região Metropolitana do Recife, dois em Olinda (Edifício Érika e o Enseada de Serrambi) e outro em Jaboatão dos Guararapes (o Areia Branca), os ensaios realizados com os materiais coletados dos prédios revelaram a deterioração do concreto em conseqüência das reações expansivas em blocos de fundações dos edifícios. Embora conhecida da ciência há muitos anos, a RAA manifesta-se em geral após décadas da concretagem, lentamente e na maioria das vezes pode ser detectada com antecedência suficiente para permitir intervenções corretivas.

NORMAS TÉCNICAS:

Versão 18.07.2018 da ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas:

NBR-15577-1 Agregados - Ratividade álcali-agregado - Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto;

NBR-15577-2 .............................................................. 2: Coleta, preparação e periodicidade de ensaios de amostras de agregados para concreto de álcalis do concreto;

NBR-15577-3 .............................................................. 3: Análise petrográfica para verificação da potencialidade reativa de agregados em presença de álcalis do concreto;

NBR-15577-4 .............................................................. 4: Determinação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado;

NBR-15577-5 .............................................................. 5: Determinação da mitigação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado;

NBR-15577-6 .............................................................. 6: Determinação da expansão em prismas de concreto;

NBR-15577-7 .............................................................. 7: Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método acelerado.

CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO FRENTE ÀS CONSEQUÊNCIAS DA RAS:

Tabela 1 da NBR-15577-1:

CLASSIFICAÇÃO Consequências da RAS Exemplos
Classe A Consequências pequenas ou insignificantes do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança. Estruturas temporárias (menor que 5 anos de vida útil), elementos não expostos à umidade, elementos não estruturais no interior de edifícios, canteiro de obras.
Classe B Consequências moderadas do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança apenas se ocorrer deterioração generalizada. Calçadas, calhas, telhas, muros, etc.
Classe C Consequências significativas do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança mesmo se ocorrer pequena deterioração. Pavimentos de concreto, elementos de fundação, tubos, postes, alvenarias de vedação, tubulões, barreiras de segurança, elementos pré-fabricados com altos custos de reposiçao, estradas de baixo volume de tráfego, dormentes, etc.
Classe D Consequências sérias e de gravidade do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança mesmo se ocorrer pequena deterioração. Grandes pontes, estádios, hidrelétricas, estruturas de obras de arte, barragens, instalações nucleares, torres eólicas, instalações de tratamento de água, instalações de tratamento de resíduos, túneis, elementos estruturais de difício inspeção ou reparo.

NOTA IMPORTANTE: Apresentamos a tabela 1 da NBR-15577-1 apenas como ilustração para os leigos terem noção das implicações da RAS nas estruturas de concreto. Para detalhes precisos e específicos, o interessado deve consultar a norma NBR-15577-1.

O grau de risco de ocorrência da RAA é função do grau de reatividade do agregado e das condições de exposição e das dimensões da estrutura ou elemetno de concreto no qual o agregado vai ser empregado.

O grau de reatividade dos agregados deve ser determinado pelos ensaios previstos na Seção 6 e pode ter influência decisiva na ocorrência da RAS, a depender dos demais fatores. A Tabela 2 apresenta a classificação do grau de reatividade do agregado.

O grau de risco de ocorrência da RAS em função das dimensões e condições da exposição da estrutura e do grau de reatividade do agregado é apresentado na Tabela 3 e diz se a reatividade do agregado é "Desprezível, Moderado, Alto ou Muito Alto".

E, finalmente, a Tabela 4 apresenta as Medidas Preventivas (MP0, MP1, MP2, MP3 e MP4) desde "Nenhuma Ação" até "Trocar o Agregado", passando por opções de "Utilizar materiais inibidores".

 

A grande extensão territorial e a diversificada ocorrência de rochas que originam agregados no território brasileiro requer cuidados específicos dos Arquitetos e Engenheiros que projetam e executam obras de importância pois a RAA costuma se desenvolver ao longo de muitos anos.

 

NOTA IMPORTANTE: A execução de toda e qualquer obra de concreto, por envolver questões de segurança e de responsabilidade civil, deve ser acompanhada por um técnico resposável e habilitado. As dicas acima são meramente ilustrativas e só tem valor didático. Pelo aspecto pedagógico envolvido, as matérias e figuras podem ser livremente copiadas e distribuídas.

ET-10\www\roberto\concreto\conc6a.htm em 18/10/2018, atualizado em 19/10/2018