COMPARAÇÃO ENTRE OS ENSAIOS REALIZADOS

Cada ensaio empregado nesse estudo tem sua peculiaridade, no entanto, todos foram realizados com a finalidade principal de avaliar a potencialidade reativa de 40 amostras de agregados do sul do Brasil.

Da análise petrográfica verificou-se que todas as amostras de agregados possuem minerais silicáticos deformados ou amorfos e feldspatos alcalinos, ou seja, passíveis de causarem RAA. Essa potencialidade reativa verificada na análise petrográfica foi confirmada com as demais avaliações. No ensaio acelerado constatou-se que somente o cimento CP IV foi capaz de inibir

as expansões a ponto de classificar como inócuos a maioria dos agregados. Contudo, nas análises de MEV e EDS observou-se a presença do gel também nessas amostras, mostrando que a reação ocorreu, porém a sílica das adições pozolânicas presentes no CP IV consumiu os álcalis dos poros antes que esses reagissem com os minerais reativos dos agregados.

A fim de facilitar a identificação das características petrográficas que levaram às maiores expansões dos prismas no ensaio acelerado, de acordo com a origem geológica dos agregados, plotou-se a Tabela 5.16.

Tabela 5.16: comparativo entre a fase mineralógica reativa e as expansões do ensaio acelerado dos agregados estudados

Expansões médias dos prismas quando foram retirados da solução alcalina Origem geológica dos

agregados

Nº da amostra

Principais características petrográficas da fase mineralógica reativa

CP V-ARI CP V-ARI RS CP II-Z CP IV

14 Quartzo= 10%, 0,4mm. EO= F 0,17 0,23 0,21 0,13 18 Quartzo= 30%, 1,0mm. EO= E 0,31 0,23 0,25 0,07 25 Quartzo= 20%, 0,3-1,5mm. EO= E 0,15 0,23 0,11 0,03 27 Quartzo= 50%, 1,5mm. EO= F 0,30 0,29 0,19 0,08 28 Quartzo= 35%, 4,0mm. EO= E 0,25 0,25 0,16 0,05 29 Quartzo= 35%, 4,0mm. EO= E 0,21 0,22 0,15 0,07 Ígneas plutônicas: granitos

39 Quartzo= 50%, 3,5mm. EO= E 0,19 0,30 0,19 0,00 12 Quartzo= 60%, 0,01-0,2mm. EO= F 0,35 0,29 0,28 0,07 16 Mesóstase*= 40% 0,44 0,34 0,34 0,12 26 Mesóstase*= 40%; _{Quartzo= 10%, 0,3mm. EO= E} 0,25 0,31 0,14 0,04 34 Mesóstase= 50%;

Quartzo= 10%, 0,6mm. EO= E 0,39 0,23 0,36 0,09 35 Mesóstase*= 20% 0,25 0,25 0,22 0,07 37 Quartzo= 20%, 0,2-0,6mm. EO= M 0,22 0,34 0,21 0,08 Ígneas vulcânicas: riolitos

38 Mesóstase*= 40% 0,74 0,50 0,31 0,19 06 Mesóstase= 20%; Cristais= 0,1-0,3mm 0,35 0,28 0,26 0,10 07 Mesóstase= 45-50%; Cristais= 0,2-0,3mm 0,48 0,32 0,25 0,07 08 Mesóstase= 45%; Cristais= 0,3-0,6mm 0,23 0,22 0,17 -0,04 09 Mesóstase= 50%; Cristais= 0,3-0,6mm 0,36 0,26 0,33 -0,01 10 Mesóstase= 40%; Cristais= 0,5-0,6mm 0,20 0,30 0,28 0,06 11 Mesóstase*= 10%; Cristais= 0,1-1,5mm 1,05 0,78 0,69 0,17 21 Mesóstase*= 20%; Cristais= microcristais 0,64 0,78 0,57 0,16 22 Mesóstase= 50%; Cristais= 0,3mm 0,32 0,26 0,18 0,07 23 Mesóstase= 40%; Cristais= 0,4-0,6mm 0,58 0,46 0,33 0,08 24 Mesóstase= 30%; Cristais= 0,1mm 0,23 0,23 0,19 0,06 32 Mesóstase= 30%; Cristais= microcristais 0,77 0,56 0,47 0,08 33 Mesóstase= 20%; Cristais= 0,2-0,6mm 0,37 0,29 0,35 0,05 36 Mesóstase*= 60%; Cristais= 0,1-0,6mm 0,35 0,27 0,26 0,04 Ígneas vulcânicas: basaltos

40 Mesóstase= 20%; Cristais= 0,3mm 0,36 0,25 0,23 0,10 01 Quartzo= 90%, 0,2-1,8mm. EO= E 0,35 0,31 0,17 -0,01 02 Quartzo= 98%, 0,8mm. EO= F 0,21 0,29 0,18 0,02 03 Quartzo= 80%, 0,1-0,7mm. EO= F 0,28 0,39 0,29 -0,02 04 Quartzo= 100%, 0,4-0,7mm. EO= E 0,62 0,21 0,18 0,01 05 Quartzo= 85%, 0,1-0,4mm. EO= E 0,29 0,43 0,12 0,09 17 Quartzo= 90%, 0,1-7,0mm. EO=M 0,29 0,25 0,21 0,05 19 Quartzo= 90%, 0,1-0,8mm. EO= E 0,31 0,29 0,20 0,03 20 Quartzo= 98%, 0,1-0,8mm. EO= F 0,32 0,28 0,24 0,05 30 Quartzo= 98%, 0,2-1,8mm. EO= M 0,36 0,32 0,24 0,07 Sedimentos não

consolidados: areias de rio

31 Quartzo= 75%, 0,5-4,0mm. EO= E 0,27 0,36 0,27 0,08 Metamórfica: gnaisse 13 Quartzo= 50%; Veios de carbonatos 0,28 0,21 0,20 0,08 Quartzo= porcentagem existente, dimensão dos grãos; EO= extinção ondulante; F= fraca; M= moderada; E= elevada; Mésostase= porcentagem existente; Mesóstase*= presença de microgrãos de quartzo na mesóstase (isso indica que a mesóstase é rica em sílica); Cristais=

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Ao avaliar a Tabela 5.16 nota-se que nos granitos, de modo geral, quanto maiores as quantidades de quartzo presentes, maiores foram as expansões. Se comparados os granitos com grande quantidade de quartzo verifica-se que os que mais expandiram foram os que apresentaram grãos menores. No entanto, com relação ao grau de extinção ondulante do quartzo presente nas amostras graníticas não ficou evidente nenhuma correlação com as expansões, mesmo porque apenas em uma amostra o quartzo apresentou extinção ondulante fraca. Além disso, percebe-se que os granitos apresentaram expansões menores que os demais grupos de agregados.

Os riolitos que apresentaram as maiores expansões, de acordo com a Tabela 5.16, foram os que possuíam maior quantidade de mesóstase, que, conforme já foi mencionado, é uma formação amorfa constituída de material silicoso nos interstícios dos grãos, também conhecida como vidro vulcânico. A presença de microgrãos de quartzo disseminados na mesóstase não corroborou para comprovar maiores expansões, bem como a presença de grãos bem cristalizados de quartzo na amostra.

Da Tabela 5.16 também pode-se observar que os basaltos foram, de modo geral, as amostras mais expansivas. Com raras exceções, assim como nos riolitos, nos basaltos também se verificaram maiores expansões quanto maiores as quantidades de mesóstases presentes. Ficou evidente, ainda, que quanto mais finos os cristais presentes na amostra, mais expansiva ela é, sendo que a presença de cristais microcristalinos aumenta bastante a potencialidade de expansão do agregado. Isso ocorre justamente em função da maior disseminação do material amorfo quanto menores os cristais.

Com relação às areias de rio, analisando-se a Tabela 5.16, não ficou evidente nenhuma correlação entre a quantidade de grãos de quartzo presente, sua dimensão, seu grau de deformação (extinção ondulante) e as expansões dos prismas. De modo geral, as amostras de areias tiveram expansões parecidas com os granitos, provavelmente em função da mesma fase mineralógica reativa nesses dois grupos de agregados avaliados – o quartzo.

Buscando verificar se realmente há influência da origem geológica da amostra nas expansões resultantes, efetuou-se a análise da variância (ANOVA) das expansões aos 16 dias conforme o tipo de cimento e o tipo de agregado. Os resultados obtidos com essa análise podem ser observados na Tabela 5.17.

Tabela 5.17: análise da variância da influência dos resultados de expansão Fator Soma quadrada Graus de liberdade Média

quadrada Teste F Valor-p Significância

Tipo de cimento 5,463185 3 1,821061 1308,9490 0,00 Significativo

Agregado 6,498158 38 0,171004 122,9150 0,00 Significativo

Tipo de cimento x Agregado 2,677382 114 0,023486 16,8810 0,00 Significativo

Erro 0,434067 312 0,001391

Total 15,072792 467 2,016942

Teste F= média quadrada do tipo de cimento/média quadrada do erro; Valor-p= probabilidade, distribuição t de Student.

Ao calcular a variância dos resultados de expansão, avaliando a influência do tipo de cimento, do agregado utilizado e a interação entre o tipo de cimento e o agregado, verificou-se que todos os efeitos são estatisticamente significativos nas expansões. A influência significativa do tipo de cimento já havia sido constatada anteriormente, porém, esses resultados confirmam a hipótese de que dependendo do tipo de agregado as expansões poderão ser maiores ou menores e, ainda, que a interação entre os dois também interfere. A Figura 5.49 ilustra graficamente o efeito da interação entre o tipo de cimento e o agregado utilizado.

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Analisando-se a Figura 5.49 fica bastante claro que conforme aumentou o teor de adições dos cimentos as expansões reduziram. Ao avaliar as Amostras 06, 11, 16, 21, 23, 32 e 38, as quais apresentaram os maiores picos de expansões no gráfico, verificou-se que todas têm origem ígnea vulcânica, sendo que cinco agregados são rochas de origem basáltica (Amostras 06, 11, 21, 23 e 32) e dois são de origem riolítica (Amostras 16 e 38).

Essas constatações mostram que os agregados com grãos mais finos e com a presença de mesóstases silicosas amorfas em sua matriz são mais suscetíveis à reação com os álcalis. De forma geral a maioria das amostras apresentou expansões bastante significativas e, em todos os fragmentos de prismas submetidos ao ensaio acelerado e avaliados através de MEV e EDS foram encontrados os produtos da reação.

A MEV mostrou que nas amostras em que as expansões do ensaio acelerado foram menores, o gel se deformou dentro dos poros, ou seja, ocupou os espaços vazios sem causar expansões significativas. A composição química desses produtos não variou de acordo com a origem geológica do agregado, pois todos os produtos avaliados através de EDS apresentaram composições semelhantes.

Ao contrário de alguns autores, que relacionaram o aumento das expansões com o decréscimo da relação CaO/SiO2, (HASPARYK, 1999, p. 152; PREZZI, 1995, p.101), nas análises feitas na presente pesquisa não pôde-se estabelecer nenhuma correlação. No entanto, ficaram evidentes em todos os fragmentos a presença de produtos com relações inferiores a 1,5.

Assim como a relação CaO/SiO2, os equivalentes alcalinos dos géis observados também não evidenciaram possíveis correlações com o aumento das expansões ou com a origem geológica dos agregados. Porém, é muito importante salientar que foi grande a variabilidade dos resultados obtidos com as análises de EDS. Além disso, as análises foram feitas em diferentes regiões (pasta, poro, interface pasta/agregado), o que pode ter influenciado no comportamento dos resultados observados.

Por fim, enfatiza-se que não é possível garantir que todos os cimentos pozolânicos (CP IV) existentes no mercado são eficazes no combate à RAA. O CP IV avaliado no presente estudo mostrou um comportamento bastante satisfatório, no entanto, esse comportamento pode variar em função do teor e do tipo de pozolana utilizada.