INVESTIGAÇÃO DO AGREGADO QUARTZITO

As investigações realizadas com o quartzito tiveram o objetivo de complementar o estudo do

concreto atacado pela RAA, extraído da galeria. Durante os estudos com os testemunhos

extraídos, surgiram algumas questões que precisaram ser esclarecidas e, em função de não se

ter controle de todas as variáveis envolvidas, decidiu-se por buscar explicações no agregado

empregado nestes concretos para simular em laboratório o comportamento da reação.

4.6.1. Estudo mineralógico do agregado

O agregado quartzito, britado a partir dos matacões coletados na região da usina de Furnas, foi

investigado por microscopia ótica de luz transmitida e microscopia ótica de luz refletida, após

uma amostragem representativa do volume total de agregado preparado.

O objetivo principal na técnica por luz transmitida foi fazer a descrição mineralógica dos

agregados constituintes dos concretos, com ênfase na investigação dos minerais

potencialmente reativos do ponto de vista da RAA, através da análise em lâminas delgadas. O

microscópio empregado nesta etapa foi da marca Leitz, modelo Ortholux 2 Pol-BK. Através

da microscopia ótica por luz refletida, teve-se a intenção de identificar os opacos, indicando

possíveis alterações, quando presentes. As análises foram realizadas em seções polidas

confeccionadas com o agregado quartzito. O microscópio utilizado nesta investigação foi da

marca Zeiss, modelo Axioskop 40 Pol.

4.6.2. Ensaios de expansão em argamassa pelo método acelerado

Os ensaios de expansãoforam realizados com o objetivo de verificar a potencialidade reativa

do agregado quartzito, segundo o método acelerado prescrito pela ASTM C-1260.

De acordo com o método de ensaio, três barras de argamassa foram confeccionadas nas

dimensões de 25mm x 25mm x 285mm, relação cimento:agregado igual a 1:2,25 e relação

água/cimento de 0,47 (em massa).

Após moldagem das barras, as mesmas foram curadas por 24 horas em câmara úmida

seguidas por 24 horas de imersão em água a 80ºC; após este período as barras foram imersas

em solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 1N, e temperatura de 80 ºC.

As barras foram medidas periodicamente e os resultados expressos em porcentagem de

expansão, correspondendo a médias das três barras. As leituras foram realizadas por 60 dias

com o objetivo de verificar o comportamento dos agregados a um tempo superior ao

estipulado pela norma (16 dias).

4.6.3. Ensaios em concretos moldados em laboratório

Foram moldados corpos-de-prova de concreto com o objetivo de realizar ensaios de expansão

e de determinar suas propriedades.

A dosagem do concreto empregada na confecção dos corpos-de-prova seguiu a especificação

da ASTM C-1293 (2001), conforme apresentado a seguir:

Cimento: 420 kg/m³

Areia natural: 552 kg/m³

Brita 19 mm: 1.187 kg/m³

Água: 189 kg/m³

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4.6.3.1. Ensaios de expansão pelo método dos prismas de concreto e ultra-som

Os ensaios de expansãoforam realizados com o objetivo de verificar a potencialidade reativa

do agregado quartzito, segundo o método de prismas de concreto prescrito pela

ASTM C-1293/01.

De acordo com este método, é feita uma avaliação da potencialidade reativa do agregado no

que diz respeito à reação álcali-sílica através da variação de comprimento de prismas de

concreto.

Como exigência da norma, foi escolhido um agregado miúdo (areia quartzosa) não reativo

uma vez que o objetivo foi avaliar a reatividade potencial do agregados graúdo quartzito.

Desta forma, a areia natural escolhida foi previamente ensaiada pela ASTM C-1260, sendo

verificado, na idade de 16 dias, expansões inferiores a 0,10 %. O módulo de finura da areia

apresentou-se na faixa de 2,7 + 2, conforme prescrito na referida norma (ver Apêndice D).

Os agregados graúdos empregados possuíam dimensão máxima de 19 mm e foram utilizados

na proporção aproximada de 33 % nas frações entre 19 mm e 12,5 mm; 12,5 mm e 9,5 mm;

9,5 mm e 4,75 mm (em massa), segundo recomendações da norma ASTM C-1293 (Apêndice

D).

Uma vez que o cimento escolhido para a dosagem já continha um elevado teor de álcalis

(acima de 1,25% de equivalente alcalino, conforme exigido pela norma), não foi realizada

nenhuma adição de NaOH na água de mistura. O cimento empregado continha teores de

álcalis totais e solúveis iguais a 1,32% e 0,83%, respectivamente.

Foram preparados oito prismas de concreto nas dimensões de 75 mm x 75 mm x 285 mm.

Após 24 horas da moldagem, os prismas foram retirados da câmara úmida, sendo realizada a

primeira leitura de referência. Posteriormente, os prismas foram estocados em um recipiente

com fechamento hermético de forma a manter uma elevada umidade interna. Os recipientes

ficaram mantidos em sala climatizada, com temperatura igual a 38ºC + 2ºC.

Foram separados quatro prismas com o objetivo de avaliar as expansões até a idade de um

ano, de acordo com as prescrições da norma, denominados referências. Os quatro prismas

restantes, no momento em que apresentaram expansões elevadas (acima do limite de 0,04%

estipulado pela ASTM C-1293/01), foram tratados com um produto comercial à base de lítio

(nitrato de lítio), sendo acompanhamento o seu comportamento expansivo ao longo do tempo

e até a idade de um ano.

Foram realizadas leituras de comprimento nas idades de 7 dias, 28 dias e a partir dessa idade,

leituras mensais até o ensaio completar um ano. Os resultados foram expressos em

porcentagem de expansão.

Em paralelo às leituras de comprimento e nas mesmas idades, a partir de 7 dias de ensaio,

todos os prismas de concreto foram avaliados através de ensaios ultra-sônicos com o objetivo

de acompanhar a velocidade de propagação de ondas e correlacioná-las com as expansões ao

longo do tempo. As condições de ensaio foram as mesmas empregadas nos testemunhos, para

o método direto.

4.6.3.2. Determinação das propriedades dos concretos moldados

A quantidade de corpos-de-prova moldados nesta etapa está apresentada na Tabela 11.

Tabela 11: Quantidade de corpos-de-prova moldados e distribuição para ensaios.

Idade (dias)

Ensaio ^Dimensão do CP

(cm) ^{28 90 180 365}

Nº de CP’s

por idade

Total

de

CP’s

Resistência à compressão _{X X X X}

Módulo de elasticidade _{X X X X} ^{6 24}

Resistência à tração por compressão

diametral

10 x 20

X X X X ^{6 24}

Permeabilidade 15 x 30 _{X X X} 6 18

Total de CP´s moldados 66

Todos os corpos-de-prova moldados foram submetidos a duas diferentes condições de

exposição/cura. Desta forma, a quantidade apresentada na Tabela 11 já representa as duas

condições. A primeira refere-se à estocagem em câmara úmida até a idade definida para

ensaio. Na segunda, denominada ataque, os corpos-de-prova foram submetidos à mesma

condição dos prismas de concreto conforme ASTM C-1293/01 até a idade de ensaio. Todas as

propriedades determinadas seguiram as normas já apresentadas anteriormente para os

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No documento INVESTIGAÇÃO DE CONCRETOS AFETADOS PELA REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO E CARACTERIZAÇÃO AVANÇADA DO GEL EXSUDADO (páginas 86-90)