1 INTRODUÇÃO
2.3 O PAPEL DOS ENSAIOS NA AVALIAÇÃO DA REAÇÃO ÁLCALI-
Por se tratar de uma reação altamente deletéria ao concreto, a RAA vem sendo estudada por diversos autores ao redor do mundo, entretanto, um método rápido e eficaz para avaliar essa reação ainda não foi definido. O que ocorre, na maioria dos casos, é a adoção de um conjunto de ensaios de laboratório, buscando a sua mútua complementação a fim de identificar a potencialidade reativa dos agregados.
Dentre os vários métodos de ensaio encontrados na literatura pode-se citar o método acelerado das barras de argamassa (ASTM C 1260/01), o método dos prismas de concreto para reação álcali-sílica (ASTM C 1293/95), a análise petrográfica (ASTM C 295/90), o método químico (NBR 9774/87), o método Osipov (FURNAS, 1997, p. 22), o método canadense da CSA A23.2-14A-M90 (GUDMUNDSSON; OLAFSSON, 1999, p. 1290), a microscopia eletrônica de varredura, o método de avaliação da potencialidade reativa em rochas carbonáticas (ASTM C 586/92), o método dos prismas de concreto para avaliação da reação álcali-carbonato (ASTM C 1105/95), a difração de raios-x, o método acelerado Sul Africano NBRI (1986, p. 181-189), e o método das barras de argamassa (ASTM C 227/97).
Os métodos mais utilizados dependem da medição da expansão de prismas de concreto ou argamassa confeccionados com os agregados em questão, sendo mais comum a utilização de argamassa, como por exemplo, a ASTM C 1260/01 e a ASTM C 227/97. Para a maioria dos cimentos, esses prismas levam um longo tempo para apresentarem expansões significativas. Então, a fim de acelerar a velocidade da expansão, normalmente eleva-se o teor de álcalis contido na mistura, bem como a temperatura de exposição.
Os agregados utilizados nestes ensaios, e em ensaios similares, são todos em fração granulométrica menor que 4,8mm, isto é, todas as rochas devem ser britadas para ficarem com frações de areia antes dos testes. Entretanto, é melhor testar o material como ele será utilizado no concreto, pois quando os agregados são britados podem se tornar menos ou mais reativos, ou seja, as expansões características podem ser alteradas, podendo-se chegar à incorreta interpretação dos resultados. Em função disso, alguns métodos têm sido executados com a utilização de concreto, tais como o método desenvolvido pela RILEM TC-106, o método canadense da CSA A23.2-14AM94 (GUDMUNDSSON; OLAFSSON, 1999, p. 1290) e o método da ASTM C 1293.
De acordo com Shon et al. (2002, p. 1981), entre os diferentes ensaios existentes, a metodologia prescrita pela ASTM C 1260 é uma das mais freqüentemente adotadas. Isso se deve ao fato de que com esse ensaio pode-se obter resultados em 16 dias. No entanto, existem críticas quanto às severas condições de exposição das amostras ensaiadas, fazendo com que agregados que não tenham nenhum registro de desencadeamento de expansão no campo sejam considerados reativos em laboratório. O contrário também pode ocorrer, levando a resultados falso-negativos, devido a curta permanência das amostras na solução.
Normalmente, os ensaios valem-se de diferentes temperaturas de estocagem das amostras de concreto ou argamassa, sendo as mais comuns 38°C, 60°C e 80ºC. Embora discriminem a reatividade dos agregados, na maioria dos casos, estes testes não são satisfatórios, pois não dão qualquer informação sobre a idade correspondente na estrutura real em relação ao tempo de duração dos ensaios em laboratório (CYR; CARLES-GIBERGUES, 2002, p. 1771).
De acordo com estudo realizado por Wigun e French (1996, p. 291), os procedimentos prescritos pela NBRI (1986, p. 181-189), que são muito parecidos com os da ASTM C 1260, parecem satisfatórios para transcrever as situações reais de ocorrência da reação,
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de reação. Porém, para reações extremamente lentas dos agregados, o teste acelerado pode mostrar algumas limitações no que diz respeito à predição do comportamento real, já que, normalmente, as medições das expansões são feitas num período que vai até 28 ou 56 dias. Sendo assim, não são medidas possíveis expansões posteriores.
Algumas vantagens dos ensaios acelerados são citadas por Hudec e Larbi (1989, p. 910-911). Os autores mencionam que a reação pode iniciar imediatamente após a imersão na solução alcalina, pois, em função da pequena dimensão das amostras, da concentração da solução e da temperatura de exposição, o hidróxido alcalino penetra com maior facilidade, reagindo rapidamente com a sílica presente nos agregados, fazendo com que se obtenha uma informação rápida da potencialidade reativa dos agregados que se pretende utilizar.
Berra et al. (1991, p. 36) compararam alguns métodos acelerados de investigação da RAA com cinco tipos de rochas. Dentre os métodos estudados, os autores verificaram que os procedimentos propostos pela NBRI são os mais adequados na avaliação da potencialidade reativa das rochas, independente do cimento utilizado. Os resultados obtidos com o método prescrito pela ASTM C 227/97 não se mostraram eficazes, talvez em função do baixo teor de álcalis contido no cimento.
A comparação de metodologias para avaliação da potencialidade reativa dos agregados também foi feita por Valduga e Paulon (2004, p. 148-149). Neste estudo os autores verificaram que análise petrográfica das rochas é uma técnica bastante eficiente, principalmente se utilizada em conjunto com o método acelerado (ASTM C 1260). Contudo, o método químico (NBR 9774/87) não se mostrou satisfatório, pois os resultados obtidos não tiveram correlação com a análise petrográfica e o ensaio acelerado. Neste mesmo sentido, Taguchi, Chatterji e Kawamura (1992, p.55-56) afirmam que todos os métodos químicos detectam algumas reações químicas, mas não podem dizer qualquer coisa sobre os resultados de expansão, pois estes dependem de diversos fatores, tais como a distribuição granulométrica dos agregados.
A análise petrográfica mostra-se uma ferramenta fundamental no estudo da RAA. Um exemplo da sua importância pode ser ilustrado através do trabalho publicado por Silveira (2001, p. 83-84). Em ensaios preliminares o basalto avaliado mostrou-se inerte, entretanto, a análise petrográfica da rocha indicou a presença de quartzo microcristalino e de mesóstases
(material microscristalino de composição quartzo-feldspática), muitas vezes chamada de vidro vulcânico. Essas formações mineralógicas são evidências da potencialidade reativa da rocha. Além desses métodos mais comumente utilizados para avaliar a RAA, existem técnicas que valem-se da identificação dos produtos da reação. Dentre essas técnicas está a microscopia eletrônica de varredura e a de transmissão, que possibilitam a visualização dos produtos da reação e, através da espectometria por energia dispersiva, consegue-se identificar a composição química desses produtos.
Outra técnica que vem sendo utilizada é a microscopia de transmissão de raios-x moles. Segundo Kurtis et al. (1999, p. 298), com essa técnica consegue-se observar em tempo real e em condições normais de umidade e pressão, os produtos da reação, o que não seria possível com as demais técnicas de microscopia existentes. Dessa forma pode-se analisar a estrutura interna do gel.
Como pôde-se perceber, existem diversos questionamentos com relação aos ensaios adotados para avaliar a RAA. Por exercerem papel fundamental quando se deseja conhecer os mecanismos da reação e a potencialidade reativa dos agregados, é de suma importância conhecer as técnicas existentes e avaliar sua adaptação ao tipo de análise desejada. Dessa forma, as respostas obtidas nos ensaios poderão contribuir mais efetivamente.
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