RAA e o 15º ICAAR – São Paulo/SP

Durante os dias 03 a 07 de julho de 2016, foi realizada a 15th International Conference Alkali Aggregate Reaction in Concrete – 15th ICAAR – na cidade de São Paulo, evento que contou com a participação de mais de 150 profissionais de 19 países de todos os continentes.

A Reação Álcali Agregado – RAA – é uma manifestação patológica que vem assolando os mais variados tipos de estruturas de concreto ao redor do mundo. Essa reação ocorre quando os álcalis formados na hidratação do cimento reagem com a sílica ou carbonato presentes em alguns agregados miúdos ou graúdos. Quando essa reação ocorre com a sílica amorfa, ou até mesmo sílica na forma cristalizada, é conhecida por RAS – Reação Álcali-Sílica – e quando o carbonato é reagente, a reação é chamada de RAC – Reação Álcali-Carbonato. Essa última é mais incomum e ocorre geralmente quando o mineral que compõe a rocha originária do agregado é o feldspato.

A RAA é uma reação que tem como produto gel de sílica, que possui elevadíssima capacidade de retenção de água. A água livre na porosidade do concreto é adsorvida pelo gel de sílica, ocasionando o inchamento do composto e gerando tensões internas no concreto que ao atingirem determinados limites, acarretam fissuras e desplacamentos, tendo como consequências lógicas, a redução da capacidade mecânica da estrutura.

Os primeiros casos detectados de RAA ocorreram nas décadas de 1920 e 1930 na Califórnia, onde severos estados de fissuração do concreto ocorreram em obras, pouco tempo após a construção. No entanto, foi só em 1940 que Thomas E. Stanton demonstrou a existência de uma reação deletéria entre os materiais constituintes do concreto, tendo ainda, demorado muito tempo para que o mecanismo da RAA fosse finalmente esclarecido.

Apesar de uma reação lenta, a RAA não pode ser interrompida, até que toda sílica ou toda reserva alcalina do concreto seja consumida. Existe um tripé, que inicia e mantém as reações, assim como os danos gerados. Alguns desses elementos não existindo, não existe RAA:  agregados reativos, água e álcalis, principalmente o Sódio (Na).

Os efeitos e sintomas originários da reação álcali agregado no concreto, possuem características muito semelhantes com as de outros tipos de manifestações patológicas, como por exemplo, a formação tardia de Etringita. A Etringita (portlandita) ou trissulfoaluminato de cálcio hidratado é um composto formado durante o processo hidratação do cimento que logo em seguida, transforma-se em monossulfoaluminato hidratado, que possui maior estabilidade. Durante ataque por sulfatos ou durante a exposição das estruturas de concreto a elevadas temperaturas (em presença de íons sulfatos em concentração suficiente), a Etringita volta a ser formada, conhecida como Etringita tardia, que possui volume superior aos seus reagentes, causando expansões no concreto. O processo de expansão ocasionado pela formação da Etringita tardia é mais acentuado que a expansão ocasionada pela RAA, no entanto, as expansões provenientes daquelas é de muito mais fácil controle. Dessa forma, o correto diagnóstico e prognóstico da RAA é primordial, em algumas situações, apenas o monitoramento do processo, sem intervenções, já seria suficiente, em outras, ações para minimizar as deformações e aumentar a monoliticidade do concreto, teriam que ser efetuadas.

Durante os anos, muitos estudos foram desenvolvidos com a finalidade de identificar, quantificar e qualificar as reações; os tipos de agregados, se potencialmente reativos ou não; a quantidade de álcalis disponíveis no material cimentício; a magnitude e velocidade das expansões. Alguns desses trabalhos se transformaram em normativas ao redor do mundo. Os principais órgãos reguladores mundiais são a ASTM e o Rilem. No Brasil, algum esforço técnico também culminou com a publicação de algumas normas. Os principais ensaios são: Mortar Bar Method (ASTM C 227), Chemical Method (ASTM C 229), Petrografic Examination (ASTM C 295 e Rilem TC106-1-ARR), Rapid Mortar Bar Teste (ASTM C 1260 ), Concrete Prism Test (ASTM C 1293 e Rilem TC106-3-ARR), Accelerate Mortar Bar Test (ASTM C 1567 e  Rilem TC106-2-ARR).

O principal sintoma da RAA é um estado de fissuração generalizado, no entanto, desplacamentos, eflorescências e mudanças de coloração do concreto são passiveis de aparecimento.

Em se diagnosticando RAA nas estruturas de concreto existentes, as primeiras perguntas que os ensaios e avaliações devem responder são: qual a taxa de expansão da peça estrutural e, qual o efeito dessa expansão na sua capacidade portante, haja vista, que interromper o processo de expansão é muito difícil, como vimos acima, e só o consumo total dos álcalis do concreto ou de toda a sílica reativa poderia fazê-lo, considerando que é um tarefa impossível reduzir a umidade interna da peça a zero.

Uma solução adotada em algumas obras pelo Brasil, foi de aplicar uma tensão oposta à tensão gerada pela expansão, utilizando-se de armaduras ativas ou passivas, imersas em concreto, confinando a peça estrutural. Houveram casos, principalmente na cidade do Recife, que ainda para restaurar a monoliticidade da peça estrutural, foi injetado resinas epoxídicas à alta pressão nas fissuras.

Alguns estudos já sinalizam a adoção de íons de Lítio, como sendo um desacelerador das reaçōes de expansão, indicando que esse íon, combinado com o gel de sílica geraria compostos menos expansivos. No entanto, ainda não existe, de maneira consolidada, uma forma de terapia para os casos de RAA em estruturas existentes, sendo necessária uma avaliação individual de cada caso e, da mesma forma, a proposta de tratamento.

Já em obras novas, a principal terapia é a prevenção. A avaliação quanto à reatividade dos agregados será o início de tudo. O ajuste da composição do traço – diminuindo a quantidade de cimento, a adoção de adições pozolânicas em substituição ao cimento – a utilização de cimentos com um menor teor de aluminatos; a substituição de agregados não reativos, são medidas que visão minimizar o aparecimento de reações deletérias, ou mesmo o efeito dessas reações nas estruturas de concreto.

Fábio Giovanni

Engenheiro civil formado pela Universidade Federal da Paraíba, Membro do IBRACON, Alconpat e ACI, publicou vários trabalhos científicos em congressos e simpósios nacionais e internacionais, na área de construção de edifícios, gestão e gerenciamento da construção civil e patologia das estruturas.

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Técnica de injeção de fissuras

Em virtude da última postagem, recebi muitas mensagens pelo direct solicitando maiores explicações sobre a tecnologia de injeção de fissuras nas estruturas de concreto armado. Então, farei esta postagem pra explicar um pouco melhor.   A técnica consiste basicamente em se aplicar os bicos de injeção, ora em furos realizados com brocas de diâmetro específico, ora aderidos sobre a superfície do concreto, espaçados estrategicamente no caminho (path) da fissura; vedar a fissura ou quaisquer outros vazios que possam estar conectados com as fissuras na região entre bicos (ou próximos deles) com uma resina tixotrópica, geralmente a epoxídica; aplicar (injetar) nos bicos, uma resina mais fluida, ou até materiais inorgânicos; escolher uma direção de aplicação mais adequada ao material adotado e mais adequada em função do grau de preenchimento da fissura que se deseje. (a) (b) (c) Fig. 1 – Detalhe da sequência de atividades (a) realização dos furos; (b) aplicação dos bicos de perfuração; (c) colmatação das fissuras com resina tixotrópica   Existem duas situações gerais em que a injeção é adotada como forma de recuperação. A primeira ocorre quando é necessário colmatar uma fissura que esteja submetida a um fluxo de algum fluido, ou esteja na possibilidade de ocorrer (em muros de arrimo ou contenções em contato com água). Nessas situações, é mais indicado a utilização de selantes como material de injeção, as resinas acrílicas e poliuretânicas e/ou a resinas poliuretânicas hidro expansivas. Caso o fluxo seja atual e contínuo, primeiramente, injeta-se a resina hidro expansiva e depois o selante de poliuretano. Nessas situações as fissuras podem possuir causa ainda ativa, ou seja, fissuras cuja causa ainda não foi sanada. Na segunda situação, o objetivo é reestabelecer a monoliticidade do elemento estrutural, de modo que as transferência de carregamento ocorra normalmente e a rigidez do elemento estrutural seja reestabelecida.

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Arquitetos Importantes

Nascido em Sandrio, Italia no ano de 1891, Pies Luigi Nervi viveu sua infância entre paisagens cheias de geleira e caminhando entre picos nevados. Foi um jovem prodígio fascinado pela matemática e pelo cálculo convencional e isso deu seguimento a sua formação fazendo-o se inscrever para engenheiro civil na Bolonha. Uma vez concluída sua carreira, em 1913, o engenheiro se dedica a construção de fabricas e pontes de onde viajava constantemente entre Bolonha e Florença, acumulando experiências e conhecimentos. Os dias passaram entre suas viagens quando seus olhos foram abertos e toda a Itália encontrava-se sob a mudança no jeito de viver e sobreviver, estava se iniciando a Primeira Guerra Mundial. Ainda assim, essa infeliz situação não freou o trabalho de Nervi. Alistado no corpo de engenheiro, combateu de frente, onde sua engenhosidade e criatividade foram significativas para consertar pontes e construir caminhos essenciais em meio a Guerra. Dois anos depois de concluída a primeira Guerra mundial, fundou seu próprio escritório onde começou a ganhar fama e prestigio e teve seu primeiro grande feito, a construção do Cinema-Teatro Angus, uma sala onde se fez presente grandes produções cinematográficas de todo o mundo. Ao final do trabalho, ficou claro que os telhados seriam a sua marca registrada. A construção espetacular mostrava uma abertura para ficar no centro da obra onde um problema matemático complexo era resolvido. Em 1929, vence concurso de construção que lhe permitiu construir o estádio Municipal de Florença, também conhecido como Stadio Comunale Artemio Franchi. Ao concluir a obra, em 1932, as pessoas ficaram chocadas com a construção e com sua forma oval e assimétrica onde se destacava o teto tribuna. O convés se estendia para a frente, apoiando longas vigas de concreto em formas de X e que se escondiam entre as arquibancadas. Isso deixou um precedente

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Arquitetos Importantes

Eugène-Emmanuel Viollet-Le-Duc nasceu na capital Francesa no dia 27 de janeiro de 1814, vindo de uma família burguesa que cultivava a pratica das artes e cultura, iniciou sua carreira na área da arquitetura e no desenho no ano de 1830, onde seus estudos e experiencia vasta, lhe proporcionaram um domínio sobre estilos arquitetônicos, técnicas construtivas e sobre a arquitetura da idade média. Quando terminou os estudos, optou por aprender a pratica da arquitetura, Indo trabalhar no ateliê dos amigos Jean-Jacques Huvé e Achille Leclère, ao invés de estudar na (École des Beaux-Arts) Escola de Belas Artes, por achar que se tratava de uma escolha de estudo muito arcaica. Para aumentar o interesse e experiencia pela arquitetura medieval, decidiu fazer uma viagem pela Itália e França, aprofundando o conhecimento sobre a arquitetura Clássica e Grega. Sua carreira se consolidou principalmente na área do restauro, mais precisamente em catedrais e castelos medievais, se tornando um dos principais integrantes da comissão encarregada da preservação dos monumentos históricos. Em 1836, participou da restauração em Saint Chapelle, mais tarde considerado pelo próprio Viollet como um laboratório experimental. Seus trabalhos e experiencia se somaram com o passar dos anos com um currículo bastante vasto, podendo-se destacar a Igreja de Vézelay, Notre-Dame de Paris, Carcassone, Saint-Sernin de Toulouse, e Amiens. No ano de 1849 Viollet-Le-Duc e Mérrimée, publicaram uma introdução técnica sobre a restauração dos edifícios diocesanos. Texto considerado fundamental, tendo grande influência na formação de profissionais da área. No inicio de tudo, sua função se limitava apenas em restaurar as formas originais dos monumentos. Porém, mais tarde, passou a acrescentar aos edifícios elementos de sua própria autoria, passando a ser visto com reservas por arquitetos e arqueólogos do século XX. Foi nomeado inspetor geral dos edifícios diocesanos em 1853, ficando encarregado do resguardo de várias igrejas

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