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edição ABNT NBRNORMA BRASILEIRA ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 15 páginas 15577-1 Segunda 18.07.2018 Agregados ― Reatividade álcali-agregado Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto Aggregates ― Alkali-aggregate reactivity Part 1: Guide for the evaluation of potential reactivity of aggregates and preventive measures for its use in concrete 91.100.30 07580-6 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA © ABNT 2018 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br ii ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Prefácio ...............................................................................................................................................iv 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Termos e definições ...........................................................................................................2 4 Classificação das estruturas frente às consequências da RAS ....................................3 5 Análise de risco de ocorrência da RAS ...........................................................................4 5.1 Generalidades .....................................................................................................................4 5.2 Condições de exposição e dimensões da estrutura ou elemento estrutural ...............5 5.3 Classificação do grau de reatividade dos agregados ....................................................5 5.4 Determinação do grau de risco .........................................................................................5 6 Métodos de avaliação da reatividade de agregados .......................................................6 6.1 Reação álcali-carbonato ....................................................................................................6 6.2 Reação álcali-sílica ............................................................................................................6 6.2.1 Análise petrográfica do agregado ....................................................................................6 6.2.2 Determinação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado ...........7 6.2.3 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método de longa duração 7 6.2.4 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método acelerado ............7 7 Classificação das medidas preventivas ...........................................................................8 8 Medidas de mitigação da expansão devida a RAS .........................................................8 8.1 Requisitos dos materiais inibidores .................................................................................9 8.2 Avaliação da eficiência de materiais inibidores da reação ..........................................10 8.2.1 Generalidades ...................................................................................................................10 8.2.2 Ensaio acelerado para confirmação da mitigação da expansão .................................10 8.2.3 Ensaio de longa duração para confirmação da mitigação da expansão .................... 11 9 Fluxogramas de decisão de uso do agregado .............................................................. 11 Bibliografia .........................................................................................................................................15 Figuras Figura 1 – Fluxograma de decisão de uso do agregado quanto a RAS .......................................12 Figura 2 – Determinação do grau de reatividade do agregado .....................................................13 Figura 3 – Avaliação da eficiência de materiais inibidores em mitigar a expansão devida a RAS .14 Tabelas Tabela 1 – Classificação da estrutura ................................................................................................3 Tabela 2 – Classificação do grau de reatividade do agregado .......................................................5 Tabela 3 – Grau de risco de ocorrência da RAS ...............................................................................6 Tabela 4 – Grau de intensidade da medida preventiva ....................................................................8 Tabela 5 – Medidas de mitigação da expansão devida a RAS ........................................................9 Tabela 6 – Requisitos de composição dos materiais inibidores ..................................................10 iii ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados Sumário Página E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 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 pelas partes interessadas no tema objeto da normalização. Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Ressalta-se que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma. A ABNT NBR 15577-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (ABNT/CB-018), pela Comissão de Estudo de Requisitos e Métodos de Ensaios de Agregados para Concreto (CE-018:200.001). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 03, de 15.03.2018 a 13.05.2018. Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 15577-1:2008 Versão corrigida:2008), a qual foi tecnicamente revisada. Esta 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: Determinaçãoda 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 — Parte 7: Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método acelerado O Escopo em inglês desta Norma Brasileira é o seguinte: Scope This Part of ABNT NBR 15577 establishes the requirements for the use of aggregates in concrete, considering measures to avoid the occurrence of deleterious expansive reactions due alkali-aggregate reaction and prescribes the sampling and test methods for the verification of these requirements. iv ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA This Part of ABNT NBR 15577 does not apply to the analysis and interpretation of the alkali-carbonate reaction. This Part of ABNT NBR 15577 complements the requirements of ABNT NBR 7211 and ABNT NBR 15116 for the use of aggregates in Portland cement concrete. v ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Agregados ― Reatividade álcali-agregado Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto 1 Escopo Esta Parte da ABNT NBR 15577 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 indica os procedimentos de amostragem e os métodos de ensaios necessários à verificação desses requisitos. Esta Parte da ABNT NBR 15577 não se aplica à análise e à interpretação da reação álcali-carbonato; as referências à reação álcali-agregado referem-se sempre à reação álcali-sílica. Esta Parte ABNT NBR 15577 complementa os requisitos das ABNT NBR 7211 e ABNT NBR 15116, 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 ABNT NBR 5736, Cimento Portland pozolânico ABNT NBR 7389-1, Agregados – Análise petrográfica de agregado para concreto – Parte 1: Agregado miúdo ABNT NBR 9935, Agregados – Terminologia ABNT NBR 11578, Cimento Portland composto – Especificação ABNT NBR 12653, Materiais pozolânicos – Requisitos ABNT NBR 13956-1, Sílica ativa para uso com cimento Portland em concreto, argamassa e pasta – Parte 1: Requisitos 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 de argamassa pelo método acelerado ABNT NBR 15577-5, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 5: Determinação da mitigação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado ABNT NBR 15577-1:2018NORMA BRASILEIRA 1© ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA ABNT NBR 15577-6, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 6: Determinação da expansão em prismas de concreto ABNT NBR 15577-7, Agregados – Reatividade álcali-agregado – Parte 7: Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método acelerado ABNT NBR 15894-1, Metacaulim para uso com cimento Portland em concreto, argamassa e pasta – Parte 1: Requisitos ABNT NBR NM 66, Agregados – Constituintes mineralógicos dos agregados naturais – Terminologia ASTM C1260, Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method) ASTM C 1778, Guide for Reducing the Risk of Deleterious Alkali-Aggregate Reaction in Concrete CSA A23.1/A23.2, Concrete materials and methods of concrete construction/Test methods and standard practices for concrete 3 Termos e definições Para efeitos deste documento aplicam-se os termos e definições das ABNT NBR NM 66 e ABNT NBR 9935, e os seguintes. 3.1 agregado potencialmente inócuo agregado que, quando ensaiado de acordo com o estabelecido nesta Norma, 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 3.2 agregado potencialmente reativo agregado que, quando ensaiado de acordo com o estabelecido nesta Norma, resulta em informações petrográficas que indicam a presença de fases reativas e valores de expansão maiores ou iguais aos limites estabelecidos na Seção 5 3.3 agregado reativo agregado deletério agregado 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 3.4 álcalis sais de sódio e/ou potássio, provenientes de qualquer fonte interna ou externa ao concreto, que, quando em contato com água são solubilizáveis imediatamente ou ao longo do tempo 3.5 mitigação abrandamento, redução ou atenuação dos efeitos da reação álcali-agregado 2 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 3.6 reação álcali-agregado (RAA) reação química que ocorre em argamassas ou concretos envolvendo os íons hidroxila (OH-) associados com os componentes alcalinos sódio e potássio, provenientes do cimento Portland ou outras fontes, com certas fases minerais que podem estar presentes em agregados graúdos ou miúdos, que, sob certas condições, pode causar expansão deletéria do concreto ou argamassa NOTA Há dois tipos principais de reação álcali-agregado, a reação álcali-sílica e a reação álcali-carbonato. A chamada reação álcali-silicato é reconhecida atualmente como u m tipo lento de reação álcali-sílica.. 3.7 reação álcali-carbonato (RAC) reação entre hidróxidos alcalinos, provenientes do cimento Portland ou outras fontes, e certos agregados calcários dolomíticos argilosos, acompanhada de desdolomitização, que, sob certas condições, pode causar expansão deletéria do concreto ou argamassa. A reação dos agregados carbonáticos que resulta somente em desdolomitização, sem expansão deletéria,não é chamada de reação álcali-carbonato 3.8 reação álcali-sílica (RAS) reação entre hidróxidos alcalinos, provenientes do cimento Portland ou outras fontes com certas rochas silicosas ou minerais silicosos, como opalas, cherts, quartzo microcristalino, quartzo deformado, vidro vulcânico, vidros reciclados, e outras, presentes em alguns agregados, que gera, como produto da reação, gel álcali-sílica, que pode causar expansão anormal e fissuração do concreto em serviço 4 Classificação das estruturas frente às consequências da RAS A classificação de uma determinada estrutura, quanto à severidade e consequências da ocorrência da RAS em situação de serviço é o primeiro passo a ser seguido para o conjunto de ações neces- sárias para prevenção dessas manifestações patológicas. A Tabela 1 apresenta essa classificação. Tabela 1 – Classificação da estrutura (continua) Classificação da estrutura Consequências da RAS Exemplos Classe A Consequências pequenas ou insignificantes do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança. Estruturas temporárias (menor que 5 anos de vida útil), elementos não expostos à umidade, elementos não estruturais no interior de edifícios, canteiros de obras. Classe B Consequências moderadas do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança apenas se ocorrer deterioração generalizada. Calçadas, calhas, telhas, muros etc. 3 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Tabela 1 (conclusão) Classificação da estrutura Consequências da RAS Exemplos Classe C Consequências significativas do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança mesmo se ocorrer pequena deterioração. Pavimentos de concreto, elementos de fundação, tubos, postes, alvenarias de vedação, tubulões, barreiras de segurança, elementos pré-fabricados com altos custos de reposição, estradas de baixo volume de tráfego, dormentes etc. Classe D Consequências sérias e de gravidade do ponto de vista econômico, ambiental e de segurança mesmo se ocorrer pequena deterioração. Grandes pontes, estádios, hidrelétricas, estruturas de obras de arte, barragens, instalações nucleares, torres eólicas, instalações de tratamento de água, instalações de tratamento de resíduos, túneis, elementos estruturais de difícil inspeção ou reparo. 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 de outra natureza podem contribuir para acelerar o processo deletério iniciado pela reação álcali-agregado. 5 Análise de risco de ocorrência da RAS 5.1 Generalidades A determinação do nível de precaução e mitigação do efeito da reação álcali-agregado em determi- nado elemento de concreto, estrutural ou não, depende da realização de uma análise de risco da ocor- rência da RAA e, portanto, do comprometimento de seu desempenho durante a vida útil. Caso o agregado seja destinado à preparação de concretos e argamassas para estruturas de classe A, dispensa-se a realização de quaisquer medidas preventivas ou de mitigação e por consequência de ensaios de determinação do grau de reatividade do agregado e, portanto, de uma análise de risco de sua ocorrência. Para outras classes de estrutura, é necessário realizar a análise de risco. Os fatores que concorrem para estabelecer o risco de ocorrência e comprometimento de desempenho pela 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) o grau de reatividade do agregado. O grau de risco de ocorrência da RAA é função do grau de reatividade do agregado e das condições de exposição e das dimensões da estrutura ou elemento de concreto no qual o agregado vai ser empregado. As medidas preventivas são função do grau de risco e da classe de estrutura. A decisão de uso do agregado, conforme o fluxograma da Figura 1 (Seção 9), deve considerar esta análise de risco e a intensidade das medidas preventivas e das medidas mitigadoras correspondentes. 4 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 5.2 Condições de exposição e dimensões da estrutura ou elemento estrutural A água ou umidade é um componente importante para o desenvolvimento da RAA. Assim, para avaliar o risco de ocorrência da RAA, torna-se necessário conhecer as condições de exposição da estrutura, isto é, se o ambiente é seco, se a estrutura é enterrada, submersa, exposta à umidade ou se está em contato direto com água ou ainda em contato com álcalis em condições de serviço. A RAA 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. Para tanto, considera-se elemento maciço aquele cuja menor dimensão da seção transversal é maior ou igual a 1 m. 5.3 Classificação do grau de reatividade dos agregados O grau de reatividade dos agregados deve ser determinado pelos ensaios previstos na Seção 6 e pode ter influência decisiva na ocorrência da RAS, a depender dos demais fatores. A Tabela 2 apresenta o grau de reatividade em função da expansão aos 30 dias pelo método acelerado de barras de argamassa (ABNT NBR 15577-4) e da expansão aos 365 dias pelo método de prismas de concreto (ABNT NBR 15577-6). Tabela 2 – Classificação do grau de reatividade do agregado Classificação da reatividade potencial do agregado c Expansão das barras de argamassa aos 30 dias a % Expansão dos prismas de concreto aos 365 dias b % Potencialmente inócuo grau R0 Menor que 0,19 % Menor que 0,04 % Potencialmente reativo grau R1 Entre 0,19 e 0,40 % Entre 0,04 e 0,12 % Potencialmente reativo grau R2 Entre 0,41 e 0,60 % Entre 0,13 e 0,24 % Potencialmente reativo grau R3 Maior que 0,60 % Maior que 0,24 % a Valores com base na experiência brasileira. b Valores extraídos da ASTM C 1778 -16. c Até o momento de edição desta Norma, não se dispunha de dados estatísticos suficientes para classificar o grau de reatividade do agregado segundo o método acelerado de prismas de concreto previsto na ABNT NBR 15577-7. Os resultados pelo método de prismas de concreto devem ser usados para a classificação do grau de reatividade do agregado. Caso não se disponha destes resultados, é válido considerar a base de classificação do método acelerado de barras de argamassa (ver nota na Figura 2 da Seção 9). Caso não se disponha de nenhum resultado de ensaio quanto ao grau de reatividade, considerá-lo para efeito da análise de risco como grau R3. 5.4 Determinação do grau de risco A Tabela 3 apresenta o grau de risco de ocorrência da RAS em função das dimensões e condições da exposição da estrutura e do grau de reatividade do agregado. 5 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Tabela 3 – Grau de risco de ocorrência da RAS Dimensões e condições de exposição dos elementosestruturais de concreto Classe de reatividade do agregado R0 R1 R2 R3 Não maciço em ambiente seco a Desprezível Desprezível Mínimo Moderado Maciço b em ambiente seco Desprezível Mínimo Moderado Alto Todas as estruturas geralmente externas, expostas à umidade do ar, enterradas e imersas Desprezível Moderado Alto Muito alto Todas as estruturas em contato com álcalis c em condições de serviço Desprezível Alto Muito alto Muito alto a Ambiente seco corresponde ao ambiente com umidade relativa do ar menor que 60 %, geralmente encontrado nos interiores das edificações. b Elemento maciço é aquele cuja menor dimensão da seção transversal é maior ou igual a 1 m. c Exemplos de estruturas expostas a álcalis em serviço incluem estruturas em contato com a água do mar, solos contaminados, lençóis freáticos contendo sais alcalinos, entre outros. 6 Métodos de avaliação da reatividade de agregados 6.1 Reação álcali-carbonato A reação álcali-carbonato não é tratada nesta Norma, recomendando-se sua avaliação e prevenção conforme as CSA A23.2-14A, CSA A23.2-26A ou ASTM C 1778. NOTA Alerta-se para o fato de que algumas rochas carbonáticas podem ser susceptíveis à reação álcali-sílica em função da presença de minerais silicosos em sua composição. 6.2 Reação álcali-sílica Para conhecer o potencial reativo dos agregados a serem utilizados, deve ser realizada a avaliação prevista em 6.2.1 a 6.2.3 e, a partir dos resultados obtidos, aplicar os critérios estabelecidos em 5.3 e 5.4 para concluir sobre o grau de reatividade do agregado e o risco da ocorrência da RAS na estrutura. Na ausência de ensaios comprobatórios da natureza potencialmente inócua do agregado, tratá-lo como potencialmente reativo. O mesmo se aplica à ausência de comportamento histórico em obra. Por outro lado, quando um agregado apresentar comportamento deletério em obra, considerá-lo como potencialmente reativo, mas se apresentar comportamento inócuo, este deve ser ensaiado, pois não há garantias de que não seja potencialmente reativo devido à ausência de fatores que poderiam ter ocasionado a RAS. 6.2.1 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. Tratando-se de agregado miúdo, realizar a caracterização mineralógica conforme a ABNT NBR 7389-1. A análise petrográfica e a caracterização mineralógica isoladas não são suficientes para avaliar a expansão potencial deletéria devida à reação álcali-sílica, mas fornecem informações importantes para essa avaliação. Rochas e minerais suscetíveis à reação álcali-sílica no concreto estão listados na ABNT NBR 15577-3. 6 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 6.2.2 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 a ABNT NBR 15577-4 e classificá-lo quanto ao grau de reatividade conforme a Tabela 2. Quando o resultado obtido nesse ensaio indicar expansão menor que 0,19 % aos 30 dias de idade, o agregado pode ser considerado potencialmente inócuo para uso em concreto. Caso a expansão obtida no ensaio acelerado seja maior que ou igual a 0,19 % aos 30 dias de idade, o agregado é considerado potencialmente reativo. A confirmação deste resultado é obtida por meio do ensaio de longa duração dos prismas de concreto (ABNT NBR 15577-6), prevalecendo o seu resultado em caso de divergência. 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 naquela Norma (falso negativo). A ABNT NBR 15577-4 foi adaptada da ASTM C1260 para as condições brasileiras. NOTA 2 Verificou-se, em muitos casos, que agregados que apresentaram no ensaio acelerado pela ABNT NBR 15577-4, expansões maiores que o limite máximo preconizado (0,19 %), exibiram expansões menores que 0,04 % no ensaio com prismas de concreto. 6.2.3 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método de longa duração A determinação da reatividade potencial do agregado por meio do método dos prismas de concreto com a dosagem padronizada deve ser realizada de acordo com o preconizado pela ABNT NBR 15577-6. Se o resultado obtido nesse ensaio indicar expansão menor que 0,04 % na idade de um ano, o agre- gado 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. NOTA 1 No momento de edição desta Norma não havia dados suficientes para a classificação deta- lhada do grau de reatividade, de acordo com a experiência brasileira, de maneira que deve ser considerada a classificação da Tabela 2, que teve por base a ASTM C 1778. NOTA 2 Este método de ensaio avalia a expansão devida à reação álcali-agregado em prismas de concreto na dosagem-padrão. Quando utilizado na investigação de combinações de agregados miúdos e graúdos em dosagens diferentes, não se aplica o limite máximo de 0,04 % há um ano, utilizado para classificar um agregado como potencialmente inócuo. Para esta finalidade, não se dispõe de dados estatísticos que permitam assegurar a prevenção da RAS. 6.2.4 Determinação da expansão em prismas de concreto pelo método acelerado A determinação da reatividade potencial do agregado por meio do método acelerado dos prismas de concreto deve ser realizada de acordo com o preconizado pela ABNT NBR 15577-7. Se o resultado obtido nesse ensaio indicar expansão menor que 0,03 % na idade de 20 semanas, 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 0,03 % na idade de 20 semanas, o agregado é classificado como potencialmente reativo. NOTA No momento de edição desta Norma, não havia dados suficientes para classificação detalhada do grau de reatividade, de acordo com a experiência brasileira e tão pouco pela Norma Rilem Recommended Test Method AAR-4.1, que serviu de base para a elaboração da norma brasileira. 7 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 7 Classificação das medidas preventivas A intensidade de uma medida preventiva da RAS é função do risco associado de sua ocorrência bem como da classe de importância da estrutura no que diz respeito às consequências ou danos ambientais, econômicos e de segurança. A Tabela 4 apresenta a classificação da intensidade das medidas preventivas. Tabela 4 – Grau de intensidade da medida preventiva Risco de ocorrência Classe de estrutura Classe A Classe B Classe C Classe D Desprezível MP 0 MP 0 MP 0 MP 0 Mínimo MP 0 MP 0 MP 1 MP 2 Moderado MP 0 MP 1 MP 2 MP 3 Alto MP 0 MP 3 MP 4 MP 4 Muito alto MP 0 MP 4 MP 4 MP 4 A Tabela 4 mostra que não há necessidade de medida preventiva quando o risco de ocorrência da RAS for desprezível ou para estruturas de classe A, independentemente do grau de risco avaliado. Para as demais classes de estrutura, a intensidade da medida preventiva depende do grau de risco de ocorrência da RAS. 8 Medidas de mitigação da expansão devida a RAS As medidas demitigação da expansão provocadas pela reação de álcalis com agregados poten- cialmente reativos abrangem a limitação de álcalis no concreto e o uso de materiais inibidores ade- quados, ou ambos. Quando materiais inibidores forem usados, estes devem apresentar determinados requisitos ou características que levem à mitigação da expansão, comprovada pelos métodos de ensaio previstos na ABNT NBR 15577-5 ou ABNT NBR 15577-6. As medidas de mitigação mostradas na Tabela 5 são função da intensidade das medidas preventivas observadas na Tabela 4. 8 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Tabela 5 – Medidas de mitigação da expansão devida a RAS Grau de intensidade da medida preventiva Opção 1 Opção 2 Opção 3 MP 0 Nenhuma ação é necessária MP 1 Limitar o teor de álcalis do concreto a valores menores que 2,4 kg/m3 de Na2O equivalente. Utilizar cimentos: ● CP II-E ou CP II-Z, conforme a ABNT NBR 11578, ou ● CP III, conforme a ABNT NBR 5735, ou ● CP IV, conforme ABNT NBR 5736. Usar uma das medidas mitigadoras previstas na ação preventiva de grau de intensidade 2. MP 2 Utilizar cimento CP III, com no mínimo 60 % de escória, conforme ABNT NBR 5735. Utilizar cimento CP IV com no mínimo 30 % de pozolana, conforme ABNT NBR 5736. Usar uma das medidas mitigadoras previstas na ação preventiva de grau de intensidade 3. MP 3 Utilizar materiais inibidores comprovando a mitigação da reatividade potencial pelo ensaio acelerado. Utilizar materiais inibidores, comprovando a mitigação da reatividade potencial pelo ensaio de prismas de concreto aos dois anos. Usar uma das medidas mitigadoras previstas na ação preventiva de grau de intensidade 4. MP 4 Utilizar materiais inibidores comprovando a mitigação da reatividade potencial pelo ensaio acelerado. Utilizar materiais inibidores, comprovando a mitigação da reatividade potencial pelo ensaio de prismas de concreto aos dois anos. Trocar o agregado. 8.1 Requisitos dos materiais inibidores A Tabela 6 apresenta os requisitos de composição dos materiais inibidores. 9 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Tabela 6 – Requisitos de composição dos materiais inibidores Material inibidor Requisitos da composição Cimento Portland tipo CP II E e CPIII Cimentos Portland com teores de escória granulada de alto-forno suficientes para mitigar as expansões de argamassas com agregados potencialmente reativos a níveis inferiores a 0,19 % aos 30 dias, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-5, ou menores que 0,04 % em dois anos, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-6. Cimento Portland tipo CPII-Z e CPIV Cimentos Portland com teores de materiais pozolânicos suficientes para mitigar as expansões de argamassas com agregados potencialmente reativos a níveis inferiores a 0,19 % aos 30 dias, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-5, ou menores que 0,04 % em dois anos, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-6. Sílica ativa e metacaulim ou outros materiais pozolânicos em combinação com qualquer tipo de cimento Portland Sílica ativa, metacaulim e materiais pozolânicos, com composição que atenda, respectivamente, às ABNT NBR 13956-1, ABNT NBR 15894-1 e ABNT NBR 12653. Os teores necessários dessas adições normalizadas devem ser suficientes para promover a mitigação das expansões a níveis inferiores a 0,19 % aos 30 dias, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-5, ou menores que 0,04 %, em dois anos, quando ensaiados de acordo com a ABNT NBR 15577-6. 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 desen- volvimento do calor de hidratação do cimento, sendo desejável alcançar elevadas deformações em função do proporcionamento dos materiais, o que diferencia essas estruturas das convencionais. 8.2 Avaliação da eficiência de materiais inibidores da reação 8.2.1 Generalidades A mitigação da expansão ocasionada pela reação álcali-sílica pode ser conseguida pela combi- nação entre materiais cimentícios inibidores de expansão a serem utilizados na obra e o agre- gado potencialmente reativo, já avaliado pelo procedimento estabelecido na ABNT NBR 15577-4 ou ABNT NBR 15577-6. A eficiência desses materiais cimentícios deve ser comprovada pelo método acelerado em barras de argamassa, conforme a ABNT NBR 15577-5, ou pelo método dos prismas de concreto, conforme a ABNT NBR 15577-6. A depender do grau de reatividade dos agregados, os cimentos Portland inibidores sozinhos (ver Tabela 6) podem não ser suficientes para se chegar aos níveis de mitigação de expansão previstos em 8.2.2 ou 8.2.3. Nesse caso, pode-se trocar o cimento, trocar o agregado ou utilizar adições normalizadas que podem ser incorporadas à mistura, que deve ser ensaiada variando os teores dos materiais inibidores da reação, até que se chegue à comprovação da sua eficiência quanto à capacidade de inibir as expansões deletérias. 8.2.2 Ensaio acelerado para confirmação da mitigação da expansão A comprovação da mitigação da reação é obtida quando o resultado do ensaio acelerado em barras de argamassa for menor que 0,19 % aos 30 dias, conforme a ABNT NBR 15577-5. 10 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA 8.2.3 Ensaio de longa duração para confirmação da mitigação da expansão 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 e o agregado reativo, for menor que 0,04 % aos dois anos, conforme a ABNT NBR 15577-6. NOTA Este método de ensaio avalia a expansão devida à reação álcali-sílica em prismas de concreto na dosagem-padrão, apenas variando o cimento, com eventual uso de adições normalizadas. Quando utilizado na investigação de combinações de agregados miúdos e graúdos em dosagens diferentes, não se aplica o limite máximo de 0,04% aos dois anos para comprovar a eficiência da mitigação da expansão. Para tal finalidade, não se dispõe ainda de dados estatísticos que permitam assegurar a prevenção da RAS. 9 Fluxogramas de decisão de uso do agregado Para a decisão de uso do agregado, a primeira ação diz respeito à definição da classe da estrutura. Na sequência, nos casos necessários, é feita a análise de risco de ocorrência da RAS. A classificação desse grau de risco, a depender das condições ambientais e dimensões da estrutura e do grau de reatividade do agregado, indica a intensidade das medidas necessárias para prevenção da RAS. Definida a intensidade da ação preventiva, devem-se adotar as medidas de mitigação adequadas, conforme resume o fluxograma da Figura 1. O fluxograma da Figura 2 mostra a sequência de ensaios de determinação do grau de reatividade do agregado, ao passo que o fluxograma da Figura3 apresenta as etapas para alcançar a mitigação eficiente da expansão de agregados potencialmente reativos com uso de materiais inibidores. 11 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Análise de risco da ocorrência da RAS Execução da Obra Condições de exposição da estrutura Dimensão Grau de reatividade do agregado Desprezível Mínimo Moderado Alto MP 0 Sim Medida mitigadora eficiente? Não Trocar agregado MP 1 MP 2 MP 3 MP 4 Muito alto Classificação do grau de risco (ver Tabela 3) Classificação da intensidade da medida preventiva em função da classe de estrutura (ver Tabela 4) Medidas de mitigação (ver Tabela 5) Figura 1 – Fluxograma de decisão de uso do agregado quanto a RAS 12 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Análise petrográfica do agregado (ver ABNT NBR 15577-3) Ensaio pelo método acelerado das barras de argamassa (ver ABNT NBR 15577-4) Expansão em 30 dias < 0,19 % Sim Sim Sim Não Não Não Expansão em 20 semanas < 0,03 % Expansão em 1 ano < 0,04 % Ensaio pelo método acelerado a 60 °C dos prismas de concreto (ver ABNT NBR 15577-7) Ensaio pelo método de longa duração dos prismas de concreto (ver ABNT NBR 15577-6) Agregado potencialmente inócuo Determinação do grau de reatividade do agregado Agregado potencialmente reativo (ver classificação do grau de reatividade na Tabela 2) Figura 2 – Determinação do grau de reatividade do agregado NOTA A linha contínua deve ser preferencialmente seguida. Quando a linha estiver tracejada, aumentar a classe de reatividade do agregado em um nível, de acordo com a Tabela 2. 13 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Sim Não Sim Não Expansão em 2 ano < 0,04 % Expansão em 30 dias < 0,19 % Mitigação eficiente Trocar o cimento ou; Adicionar/aumentar o teor de adições normalizadas ou trocar o agregado Ensaio pelo método de longa duração dos prismas de concreto (ver ABNT NBR 15577-6) Ensaio pelo método acelerado das barras de argamassa (ver ABNT NBR 15577-5) Avaliação da eficiência de materiais cimentícios em mitigar expansões devidas à RAS Figura 3 – Avaliação da eficiência de materiais inibidores em mitigar a expansão devida a RAS NOTA Quando se dispuser de resultados de longa duração, estes prevalecem sobre os resultados pelo método acelerado. 14 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA Bibliografia [1] ABNT NBR 7211, Agregados para concreto – Especificação [2] ABNT NBR 15116, Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos 15 ABNT NBR 15577-1:2018 © ABNT 2018 - Todos os direitos reservados E xe m pl ar p ar a us o ex cl us iv o - S E N A I D N - S E R V IÇ O N A C IO N A L D E A P R E N D IZ A G E M IN D U S T R IA L - S E N A ID N - 3 3. 56 4. 54 3/ 00 01 -9 0 Impresso por: BA - CIMATEC (ADM.) SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI-BA
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