NORMA
BRASILEIRA
ABNT NBR
15577-1
Primeira edição 14.04.2008 Válida a partir de 14.05.2008 Versão corrigida 24.11.2008Agregados – Reatividade álcali-agregado
Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial
e medidas preventivas para uso de agregados em
concreto
Aggregates – Alkali reactivity of aggregates
Part 1: Guide for the evaluation of potential reactivity of aggregates and preventive measures for its use in concrete
Palavras-chave: Agregado. Concreto. Reação álcali-agregado.
Descriptors: Aggregate. Concrete. Alkali aggregate reactivity.
ICS 91.100.30
ISBN 978-85-07-00619-0
Número de referência ABNT NBR 15577-1:2008 11 páginas
© ABNT 2008
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ABNT NBR 15577-1:2008
Sumário
Página Prefácio ... iv 1 Escopo ... 1 2 Referências normativas ... 1 3 Termos e definições ... 24 Análise de risco da possibilidade da ocorrência da reação álcali-agregado e classificação da ação preventiva ... 3
5 Avaliação da reatividade de agregados ... 6
5.1 Diretrizes em função do tipo da reação ... 6
5.2 Análise petrográfica do agregado ... 7
5.3 Determinação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado ... 7
5.4 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método de longa duração ... 7
6 Interpretação dos resultados ... 8
6.1 Agregados potencialmente inócuos ... 8
6.2 Agregados potencialmente reativos ... 8
7 Medidas de mitigação ... 8
7.1 Requisitos ... 8
7.2 Avaliação da eficiência de materiais inibidores da reação ... 10
7.2.1 Generalidades ... 10
Prefácio
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratório e outros).
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A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes.
A ABNT NBR 15577-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (ABNT/CB-18), pela Comissão de Estudo de Requisitos e Métodos de Ensaios de Agregados (CE-18:200.01). O seu Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 12, de 19.12.2007 a 18.02.2008, com o número de Projeto 18:200.01-001/1.
A ABNT NBR 15577, sob o título geral “Agregados – Reatividade álcali-agregado”, tem previsão de conter as seguintes partes:
! Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto;
! Parte 2: Coleta, preparação e periodicidade de ensaios de amostras de agregados para concreto;
! Parte 3: Análise petrográfica para verificação da potencialidade reativa de agregados em presença de álcalis do concreto;
! Parte 4: Determinação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado;
! Parte 5: Determinação da mitigação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado; ! Parte 6: Determinação da expansão em prismas de concreto.
NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15577-1:2008
Agregados – Reatividade álcali-agregado
Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas
para uso de agregados em concreto
1 Escopo
1.1 A ABNT NBR 15577 (todas as Partes) estabelece os requisitos para o uso de agregados em concreto, tendo em vista as medidas necessárias para evitar a ocorrência de reações expansivas deletérias devidas à reação álcali-agregado, e prescreve a amostragem e os métodos de ensaios necessários à verificação desses requisitos.
1.2 Esta Parte da ABNT NBR 15577 estabelece o procedimento para a realização de uma análise de risco da estrutura quanto à possibilidade de ocorrência de manifestações patológicas relativas à reação álcali-agregado, prescreve os requisitos para avaliação da reatividade potencial álcali-agregado, indica a metodologia para aplicação dos ensaios prescritos nas Partes 3 a 6 da ABNT NBR 15577 em amostras coletadas conforme a Parte 2 da ABNT NBR 15577 e recomenda medidas preventivas para o emprego de agregado em concreto, quando este for potencialmente reativo ou quando houver dúvidas quanto à sua reatividade.
1.3 A ABNT NBR 15577 (todas as Partes) não se aplica à análise e interpretação da reação álcali-carbonato. Para os efeitos da ABNT NBR 15577 (todas as Partes), o termo reação álcali-agregado refere-se à reação álcali-sílica ou álcali-silicato.
1.4 A ABNT NBR 15577 (todas as Partes) complementa as exigências da ABNT NBR 7211 para o uso de agregados em concreto de cimento Portland.
2 Referências normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).
ABNT NBR 5735, Cimento Portland de alto-forno – Especificação ABNT NBR 5736, Cimento Portland pozolânico – Especificação ABNT NBR 7211, Agregados para concreto – Especificação
ABNT NBR 7389, Apreciação petrográfica de materiais naturais, para utilização como agregado em concreto ABNT NBR 9935, Agregados – Terminologia
ABNT NBR 11578, Cimento Portland composto
ABNT NBR 14656, Cimento Portland e matérias-primas – Análise química por espectrometria de raios X
ABNT NBR 15577-2, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 2: Coleta, preparação e periodicidade de
ensaios de amostras de agregados para concreto
ABNT NBR 15577-3, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 3: Análise petrográfica para verificação da
potencialidade reativa de agregados em presença de álcalis do concreto
ABNT NBR 15577-4, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 4: Determinação da expansão em barras
ABNT NBR 15577-5, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 5: Determinação da mitigação da expansão
de barras de argamassa pelo método acelerado
ABNT NBR 15577-6, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 6: Determinação da expansão
em prismas de concreto
ABNT NBR NM 11-2, Cimento Portland – Análise química – Método optativo para determinação de óxidos
principais por complexometria - Parte 2: Método ABNT
ABNT NBR NM 17, Cimento Portland – Análise química – Método de arbitragem para a determinação de óxido de
sódio e óxido de potássio por fotometria de chama
ABNT NBR NM 66, Agregados – Constituintes mineralógicos dos agregados naturais – Terminologia ASTM C 1260:2007, Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates
CSA A23.2-14A, Potential expansivity of aggregates (procedure for length change due to alkali-aggregate reaction
in concrete prisms at 38 °C)
CSA A23.2-26A, Determination of alkali carbonate reactivity of quarried carbonate rocks by chemical composition CSA A23.2-27A, Practice to identify degree of alkali-reactivity of aggregates and to identify measures to avoid
deleterious expansion in concrete
3 Termos e definições
Para os efeitos da ABNT NBR 15577-1, aplicam-se os termos e definições das ABNT NBR NM 66 e ABNT NBR 9935, e os seguintes.
3.1
reação álcali-agregado (RAA)
reação química entre alguns constituintes presentes em certos tipos de agregados e componentes alcalinos que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. Sua ocorrência está condicionada à presença simultânea de três fatores: agregado potencialmente reativo, umidade e álcalis
3.2
reação álcali-sílica (RAS)
tipo de reação álcali-agregado em que participam a sílica reativa dos agregados e os álcalis, na presença do hidróxido de cálcio originado pela hidratação do cimento, formando um gel expansivo. Constituem exemplos de sílica reativa: opala, tridimita, cristobalita, vidro vulcânico, entre outros. Este é o tipo de reação álcali-agregado que mais rapidamente se desenvolve
3.3
reação álcali-silicato
tipo específico de reação álcali-sílica em que participam os álcalis e alguns tipos de silicatos presentes em certas rochas. Os silicatos reativos mais comuns são o quartzo tensionado por processos tectônicos e os minerais da classe dos filossilicatos presentes em ardósias, filitos, xistos, gnaisses, granulitos, quartzitos, entre outros. Geralmente, esta reação é mais lenta do que a descrita em 3.2. Para efeitos da ABNT NBR 15577 (todas as Partes), aplicam-se à reação álcali-silicato as prescrições estabelecidas para a reação álcali-sílica
3.4
reação álcali-carbonato (RAC)
tipo de reação álcali-agregado em que participam os álcalis e agregados rochosos carbonáticos. A forma mais conhecida de deterioração do concreto é devida à desdolomitização da rocha e conseqüente enfraquecimento da ligação pasta-agregado. Não há a formação de gel expansivo, mas de compostos cristalizados como brucita, carbonatos alcalinos, carbonato cálcico e silicato magnesiano. Como a reação regenera os hidróxidos alcalinos, a desdolomitização terá continuidade até que a dolomita tenha reagido por completo ou a fonte de álcalis se esgote
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3.5 álcalis
para efeitos desta Norma, os álcalis (sódio e potássio) que participam da reação álcali-agregado são os solubilizáveis imediatamente ou ao longo do tempo e podem ser provenientes de qualquer fonte interna ou externa ao concreto
3.6
agregado potencialmente inócuo
aquele que, quando ensaiado de acordo com o estabelecido nesta parte da ABNT NBR 15577, resulta em informações petrográficas que indicam a ausência ou presença pouco expressiva de fases reativas e valores de expansão menores que os limites estabelecidos na Seção 5.
3.7
agregado potencialmente reativo
aquele que, quando ensaiado de acordo com o estabelecido nesta parte da ABNT NBR 15577, resulta em informações petrográficas que indicam a presença de fases reativas e valores de expansão maiores ou iguais aos limites estabelecidos na Seção 5 desta Parte da Norma
3.8
agregado reativo ou deletério
aquele que reage quimicamente com a solução alcalina contida nos poros do concreto ou aquele proveniente de fontes externas e que resulta em manifestações patológicas devidas à reação álcali-agregado
3.9 mitigação
abrandamento, redução ou atenuação dos efeitos da reação álcali-agregado
4 Análise de risco da possibilidade da ocorrência da reação álcali-agregado e
classificação da ação preventiva
4.1 Generalidades
A determinação do nível de precaução e mitigação do efeito da reação álcali-agregado em determinado elemento de concreto, estrutural ou não, depende da realização de uma análise de risco do comprometimento de seu desempenho durante a vida útil.
Os fatores que concorrem para estabelecer o risco de comprometimento de desempenho pela ocorrência da reação álcali-agregado vão além da composição do concreto, cumprindo inicialmente analisar:
a) as condições de exposição da estrutura ou do elemento de concreto ao ambiente; b) as dimensões da estrutura ou do elemento de concreto;
c) a responsabilidade estrutural.
A decisão de uso do agregado e, eventualmente, de medidas mitigadoras estabelecidas nesta parte da ABNT NBR 15577, conforme o fluxograma da Figura 1, deve considerar esta análise de risco e os fatores listados anteriormente.
A ação preventiva necessária para evitar danos decorrentes da reação álcali-agregado está intimamente ligada ao grau de risco de sua ocorrência em função das condições de exposição e do tipo de estrutura ou elemento de concreto no qual o agregado vai ser empregado.
Assim, para estruturas provisórias ou quando a possibilidade de ocorrência da RAA for desprezível, é desnecessária qualquer ação preventiva (Tabela 1). Quando as condições ambientais a que vai estar exposta a estrutura ou elemento de concreto, bem como seu tipo indicar risco mínimo de ocorrência, as ações preventivas também serão mínimas até um caso extremo em que o risco é forte e as ações preventivas também devem ser fortes. A classificação da ação preventiva necessária para a mitigação da RAA deve ser indicada pelo responsável técnico pela obra.
Seleção do agregado para uso em concreto Medidas de mitigação (ver Seção 7) Análise de risco da possibilidade de ocorrência de RAA na estrutura Classificação da ação preventiva (Tabela 1)
Desnecessária Mínima Moderada Forte
Agregado com histórico de ocorrência de RAA
(em serviço ou por ensaios) Potencialmente reativo Troca do agregado Potencialmente inócuo Classificação do grau de reatividade do agregado (ver Figura 2) Execução da obra SIM NÃO
Figura 1 — Fluxograma geral para uso do agregado em concreto
A Tabela 1 apresenta a classificação da ação preventiva necessária em função do tipo de estrutura ou elemento de concreto e das condições de exposição.
ABNT NBR 15577-1:2008
Tabela 1 — Classificação da ação preventiva em função do tipo de estrutura ou elemento de concreto e das condições de exposição
Dimensões e condições de exposição dos elementos estruturais de concreto
Estruturas provisóriasa) Estruturas ou elementos estruturais
correntesb) Estruturas especiaisc)
Classificação da ação preventiva
Exemplo de estrutura
Classificação da
ação preventiva Exemplo de estrutura
Classificação da ação preventiva Exemplo de estrutura Não maciço e seco d), e) Desnecessária Edificações provisórias não expostas a umidade atmosférica Desnecessária Superestrutura de obras residenciais, comerciais, industriais e outras Mínima Superestrutura de hospitais, estações, shopping centers, estádios e outros Maciço e secod), e), f)
Desnecessária Edificações provisórias não expostas a umidade atmosférica Moderada
Bases internas para equipamento pesado Edifícios com revestimento externo Forte Não maciço e exposto a umidade ou em contato com água d), e) Desnecessária Proteções de taludes rochosos com concreto projetado, fundações de edificações provisórias, caixas dágua, canteiro de obras Moderada
Postes, cruzetas, tubos e outros elementos similares de concreto Forte Estruturas de obras de arte Comportas de concreto. Fundações de subestações Pré-moldados externos e de galerias Pavimentos externos Elementos de fundações de grandes obras residenciais, comerciais e industriais Forte Vigas de baldrame e elementos de fundações de edificações correntes Maciço e em contato
com água d), g) Mínima
Canteiro de obras Ensecadeiras galgáveis ou integralmente em concreto Fundações de edificações provisórias Forte Estádios Estações de tratamento de esgoto Estruturas de fundações Forte Infraestruturas de obras de arte Estruturas hidráulicas Estruturas de usinas termelétricas, nucleares e eólicas a) Estruturas provisórias são aquelas com curto período de vida útil de projeto. Para os efeitos da ABNT NBR 15577 (todas as Partes) considera-se que
um curto período de vida útil de projeto corresponde ao máximo de cinco anos.
b) Estruturas correntes são consideradas as construções prediais, residenciais, industriais e comerciais em geral.
c) Estruturas especiais que englobam as obras com vida útil elevada, com grande responsabilidade estrutural, cuja ruína pode acarretar danos expressivos, grande perda de vidas ou dificultar o socorro às vítimas. Nesta categoria estão incluídas estruturas de grande porte, estruturas de aproveitamentos hidráulicos, usinas térmicas, instalações nucleares, obras de arte de engenharia e estruturas nas quais grandes reparos são impossíveis de serem realizados ou inviáveis do ponto de vista financeiro.
d) Elemento maciço é aquele cuja menor dimensão da Seção transversal é maior ou igual a 1 m (CSA.A23.2-27A). Esta limitação refere-se à possibilidade de reação devida à umidade interna do concreto, mesmo quando exposto a ambientes secos.
e) Para os efeitos da ABNT NBR 15577 (todas as Partes), considera-se que ambiente seco corresponde à ausência permanente de umidade em contato com o concreto da estrutura. Os elementos estruturais enterrados são considerados úmidos. Elementos estruturais revestidos não enterrados são considerados protegidos da umidade.
f) A reação álcali-agregado pode ocorrer em elementos de estruturas maciças, em ambientes secos, uma vez que o concreto pode possuir internamente umidade relativa suficiente para o desenvolvimento da reação.
g) Elemento maciço em contato com água diretamente ou umidade proveniente do solo ou de rochas.
NOTA Os exemplos da Tabela 1 são ilustrativos e não abrangem todos os tipos de estrutura ou elementos
estruturais de concreto. Meios agressivos e manifestações patológicas podem contribuir para acelerar o processo deletério iniciado pela reação álcali-agregado.
Ação preventiva desnecessária (Tabela 1) significa que o agregado pode ser aceito para uso sem avaliação da sua potencialidade reativa. Os demais níveis de prevenção indicam que a avaliação da reatividade dos agregados é necessária.
5 Avaliação da reatividade de agregados
5.1 Diretrizes em função do tipo da reação
5.1.1 Reação álcali-carbonato
A reação álcali-carbonato não é tratada na ABNT NBR 15577 (todas as Partes), recomendando-se sua avaliação e prevenção através das CSA A23.2-14A e CSA A23.2-26A.
5.1.2 Reação álcali-sílica e álcali-silicato
Sempre que for necessário conhecer o potencial reativo dos agregados a serem utilizados, deve ser realizada a avaliação prevista em 5.2 a 5.4 (ver fluxograma da Figura 2) e, a partir dos resultados obtidos, aplicar os procedimentos estabelecidos na Seção 6.
Na ausência de ensaios comprobatórios da natureza potencialmente inócua do agregado, tratá-lo como potencialmente reativo.
O fluxograma apresentado na Figura 2 estabelece uma seqüência de procedimentos para a verificação do grau da reatividade potencial do agregado. A caracterização mineralógica e a análise petrográfica (ver 5.2) associadas aos ensaios mencionados em 5.3 e 5.4 fornecem informações importantes para a decisão de uso do agregado.
Análise petrográfica
Método acelerado das barras de argamassa
Expansão aos 30 dias " 0,19 % Expansão aos 30 dias
< 0,19 %
Expansão em 1 ano > 0,04 % Expansão em 1 ano
< 0,04 %
Método de longa duração dos prismas de concreto
Potencialmente reativo (Voltar ao fluxograma da Figura 1) Potencialmente inócuo
(Voltar ao fluxograma da Figura 1)
ABNT NBR 15577-1:2008
5.2 Análise petrográfica do agregado
De forma a ter a caracterização do agregado e indicações sobre seu potencial reativo, realizar a análise petrográfica do agregado graúdo, conforme a ABNT NBR 15577-3 e, em se tratando de agregado miúdo, realizar a caracterização mineralógica conforme a ABNT NBR 7389.
A análise petrográfica e a caracterização mineralógica isoladas não são suficientes para avaliar a expansão potencial deletéria devida à reação álcali-agregado, mas fornecem informações importantes para essa avaliação. Rochas e minerais suscetíveis à reação álcali-sílica (RAS) deletéria no concreto estão listados na ABNT NBR 15577-3.
5.3 Determinação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado
Após a análise petrográfica do agregado, realizar o ensaio acelerado em barras de argamassa, conforme prescreve a ABNT NBR 15577-4.
Quando o resultado obtido nesse ensaio indicar expansão menor que 0,19 % aos 30 dias, o agregado pode ser considerado potencialmente inócuo para uso em concreto (ver fluxograma da Figura 2). Caso se deseje a confirmação deste resultado, o ensaio de longa duração dos prismas de concreto (ver ABNT NBR 15577-6). pode ser realizado, prevalecendo o seu resultado.
Caso a expansão obtida no ensaio acelerado seja maior ou igual que 0,19 % aos 30 dias, o agregado é considerado potencialmente reativo nesse ensaio. Nesse caso:
# pode ser realizado o ensaio em prismas de concreto, conforme ABNT NBR 15577-6, para confirmação ou não da potencialidade reativa do agregado, prevalecendo o seu resultado sobre o resultado do ensaio acelerado (ver 5.4);
# pode ser avaliada a mitigação da expansão conforme Seção 7;
# existe a possibilidade de uso de outro agregado, reiniciando o processo de avaliação (ver fluxograma da
Figura 2).
NOTA 1 Verificou-se que alguns granitos-gnaisses e metabasaltos são deletérios em serviço, embora tenham apresentado,
pelo método preconizado pela ASTM C 1260, valor de expansão abaixo do especificado por aquela Norma (falso negativo).
NOTA 2 Verificou-se em muitos casos que agregados que apresentaram, no ensaio acelerado pela ASTM C 1260,
expansões maiores que o limite preconizado não causaram expansões deletérias em estruturas existentes e apresentaram expansões menores que 0,04 % no ensaio com prismas de concreto (falso positivo do ensaio acelerado).
5.4 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método de longa duração
Quando necessário, conforme 5.3, realizar o ensaio para determinação da reatividade potencial do agregado através do método dos prismas de concreto com a dosagem padronizada (Seção 7 da ABNT NBR 15577-6:2008). Se o resultado obtido nesse ensaio indicar expansão menor que 0,04 % na idade de um ano, o agregado é considerado potencialmente inócuo para uso em concreto.
Se o resultado obtido no ensaio com prismas de concreto indicar expansão maior ou igual a 0,04 % na idade de um ano, o agregado é classificado como potencialmente reativo.
6 Interpretação dos resultados
Os resultados dos ensaios realizados conforme a Seção 5 informam se o agregado em estudo é potencialmente inócuo ou potencialmente reativo. Com essa informação retorna-se ao fluxograma da Figura 1.
6.1 Agregados potencialmente inócuos
Quando for constatado que o agregado é potencialmente inócuo, a partir da avaliação realizada conforme a Seção 5, seu uso em concreto pode ser aprovado pelo responsável técnico pela obra, considerando o fluxograma da Figura 1, desde que cumpridas as demais exigências da ABNT NBR 7211.
6.2 Agregados potencialmente reativos
Caso a avaliação realizada conforme a Seção 5 indique potencial reativo na presença de álcalis e haja risco de manifestações patológicas na estrutura, o agregado pode ser utilizado, desde que sejam tomadas as ações preventivas indicadas na Tabela 1 e descritas na Seção 7.
NOTA O uso de agregados potencialmente reativos em concreto sem a aplicação de ações preventivas que
comprovadamente garantam a mitigação das reações expansivas pode acarretar danos estruturais que inviabilizam o uso da construção.
7 Medidas de mitigação
7.1 Requisitos
A Tabela 2 apresenta algumas medidas de mitigação geralmente adequadas para o uso de agregados potencialmente reativos em concreto.
Em todos os casos previstos na Tabela 2 devem ser realizados ensaios de acordo com a Seção 5, em periodicidade de amostragem de acordo com a ABNT NBR 15577-2, para acompanhamento da reatividade potencial dos diversos lotes de agregados provenientes de uma mesma jazida. Caso haja alteração na reatividade do agregado, novas medidas de mitigação podem ser necessárias, a partir de uma reavaliação de acordo com esta Norma.
Ensaios comprobatórios da mitigação da expansão devida à reação álcali-agregado pelos métodos estabelecidos nas ABNT NBR 15577-5 ou ABNT NBR 15577-6 devem ser realizados com o uso de qualquer tipo de cimento normalizado em combinação ou não com adições normalizadas, conforme os requisitos de 7.2.
ABNT NBR 15577-1:2008
Tabela 2 – Medidas de mitigação
Tabela 3 – Materiais inibidores da reação álcali-sílica no concreto
Material Requisitos da composição
Cimento Portland tipo CP II E e CPIII
Escória de alto-forno no cimento em teores suficientes para mitigar as expansões de argamassas com agregados potencialmente reativos a níveis inferiores a 0,10 % aos 16 dias (ver 7.2.2 e Figura 3), quando ensaiadas de acordo com a
ABNT NBR 15577-5, ou menores que 0,04 % em dois anos (ver 7.2.3 e Figura 3), quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-6.
Cimento Portland tipo CPII-Z e CPIV
Materiais pozolânicos no cimento em teores suficientes para mitigar as expansões de argamassas com agregados potencialmente reativos a níveis inferiores a 0,10 % aos 16 dias (ver 7.2.2 e Figura 3), quando ensaiadas de acordo com a ABNT NBR 15577-5, ou menores que 0,04 % em dois anos (ver 7.2.3 e Figura 3), quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-6.
Sílica ativa e metacaulim em combinação com qualquer tipo de cimento Portland
Os teores necessários de sílica ativa e metacaulim e sua eficácia para auxiliar na mitigação das expansões decorrentes de reações deletérias devem ser estabelecidos pelo ensaio prescrito na ABNT NBR 15577-5, atendendo ao limite de 0,10 % aos 16 dias (ver 7.2.2 e Figura 3), ou pelo ensaio prescrito na ABNT NBR 15577-6, sendo menor do que 0,04 % em dois anos (ver 7.2.3 e Figura 3).
NOTA Em obras especiais de concreto massa, como é o caso das barragens, podem ser usados outros materiais, ou
misturas de materiais como inibidores da reação álcali-agregado, tendo em vista a grande necessidade de se reduzir a retração térmica do concreto nesse caso e, portanto, de controlar o desenvolvimento do calor de hidratação do cimento, sendo desejável alcançar elevadas deformações em função do proporcionamento dos materiais, o que diferencia essas estruturas das convencionais.
Intensidade da ação
preventiva Medidas de mitigação
Mínima
1) Limitar o teor de álcalis do concreto a valores menores que 3,0 kg/m3 de Na2O equivalente a), b)
ou
2) Utilizar cimentos CP II-E ou CP II-Z, conforme ABNT NBR 11578, ou CP III, conforme ABNT NBR 5735, ou CP IV, conforme ABNT NBR 5736, ou
3) Usar uma das medidas mitigadoras previstas na ação preventiva de intensidade moderada
Moderada
1) Limitar o teor de álcalis do concreto a valores menores que 2,4 kg/m3 Na2O equivalente a), b)
ou
2) Utilizar cimento CP III, com no mínimo 60 % de escória conforme ABNT NBR 5735 ou 3) Utilizar cimento CP IV, com no mínimo 30 % de pozolana conforme ABNT NBR 5736 ou 4) Usar uma das medidas mitigadoras previstas na ação preventiva de intensidade forte
Forte
1) Utilizar materiais inibidores da reação de acordo com a Tabela 3, comprovando a mitigação da reatividade potencial pelo ensaio previsto em 7.2 ou
2) Substituir o agregado em estudo.
a)
Aceita-se considerar o aporte de álcalis trazido ao concreto pelo cimento (álcalis totais determinados pelas ABNT NBR NM 11-2, ABNT NBR NM 17 ou ABNT NBR 14656), na ausência de ensaios de todos os componentes do concreto.
b)
7.2 Avaliação da eficiência de materiais inibidores da reação
7.2.1 Generalidades
De forma a mitigar as reações álcali-agregado previstas nesta Norma, no caso da ação preventiva de intensidade forte ou outras situações de interesse (ver Tabela 2), a combinação entre os materiais cimentícios a serem utilizados na obra e o agregado potencialmente reativo (já avaliado pelo procedimento estabelecido na Seção 5) deve ser testada pelo método acelerado em barras de argamassa (ABNT NBR 15577-5) ou pelo método dos prismas de concreto (ABNT NBR 15577-6). Caso esteja prevista a utilização de sílica ativa ou metacaulim, essas adições normalizadas devem ser incorporadas à mistura em ensaio nos teores especificados para a obra.
7.2.2 Ensaio acelerado para confirmação da mitigação da reação
Quando as expansões obtidas no ensaio acelerado prescrito na ABNT NBR 15577-5 forem iguais ou superiores ao limite de 0,10 % aos 16 dias, são necessários novos ensaios, de forma a atender a esse limite a partir de novas misturas, podendo-se optar por uma ou mais das alternativas seguintes (ver fluxograma da Figura 3):
! utilizar um tipo de cimento Portland apropriado para inibir a reação (ver Tabela 3); ! incorporar ou aumentar os teores de sílica ativa ou metacaulim na barra de argamassa;
! trocar o agregado, quando o potencial reativo verificado for muito elevado ou quando não se conseguir comprovar a mitigação da reação com o uso de inibidores.
A comprovação da mitigação da reação é obtida quando o resultado do ensaio acelerado em barras de argamassa for menor que 0,10 % aos 16 dias (ABNT NBR 15577-5).
7.2.3 Ensaio de longa duração
Quando as expansões obtidas no ensaio de longa duração forem iguais ou superiores ao limite de 0,04 % em um ano pelo procedimento com a dosagem padrão (estabelecida na Seção 7 da ABNT NBR 15577-6:2008), são necessários novos ensaios de forma a atender a esse limite a partir de novas misturas, podendo-se optar por uma ou mais das alternativas seguintes:
! utilizar um tipo de cimento Portland apropriado para inibir a reação (ver Tabela 3);
! incorporar ou alterar teores de sílica ativa ou metacaulim no concreto para moldagem dos prismas;
! trocar o agregado, quando o potencial reativo verificado for muito elevado ou quando não se conseguir comprovar a mitigação da reação com o uso de inibidores.
A comprovação da mitigação da reação é obtida quando o resultado do ensaio de longa duração em prismas de concreto preparados com os materiais inibidores da reação for menor que 0,04 % aos dois anos.
NOTA 1 O método de ensaio que avalia a expansão devida à reação álcali-agregado em prismas de concreto
(ABNT NBR 15577-6) apresenta o valor-limite de 0,04 % em um ano, quando da utilização de dosagem padrão (incluindo cimento padrão). No caso da utilização de materiais inibidores da reação (Tabela 3), o valor-limite é mantido (0,04 %) realizando o ensaio pelo período de dois anos.
NOTA 2 O método de ensaio que avalia a expansão devida à reação álcali-agregado em prismas de concreto
(ABNT NBR 15577-6) pode também ser aplicado na investigação de combinações de agregados miúdos e graúdos para uma aplicação específica de concreto, bem como da combinação com o cimento e eventuais adições, não se dispondo, contudo, de dados estatísticos sobre limites máximos de expansão aceitáveis.
ABNT NBR 15577-1:2008
Avaliação da eficiência de materiais cimentícios em evitar expansões devidas à reação álcali-sílica e álcali-silicato
Expansão aos 16 dias " 0,10 % Expansão aos 16 dias
< 0,10 %
Expansão em dois anos (ver notas 1 e 2 de 7.2.3)
Expansão em dois anos (ver notas 1 e 2 de 7.2.3)
Método de longa duração dos prismas de concreto
Execução da obra ! Trocar cimento; ou
! Adicionar/aumentar o teor de adições normalizadas; ou
! Trocar o agregado Método de ensaio acelerado
em barras de argamassa
Figura 3 – Fluxograma da avaliação da eficiência de materiais inibidores da reação
8 Análise final de todas as informações obtidas
A partir do conjunto de informações obtidas, considerando a metodologia proposta nesta Norma (análise do tipo da estrutura e sua condição de exposição ambiental, histórico do uso dos agregados, ensaios dos materiais e avaliação da eficiência das medidas mitigadoras da expansão), é possível minimizar o potencial de a estrutura vir a apresentar manifestações patológicas deletérias devidas à reação álcali-agregado.
