Relação alcali agregado RAA

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho
Campus Abolicionista Joaquim Nabuco
Curso de Engenharia Civil
Por que está ocorrendo o fenômeno reação álcali-agregado, em blocos de fundação, nos edifícios da Região Metropolitana do Recife, em Pernambuco?
Cabo de Santo Agostinho/Pernambuco
Dezembro– 2017.
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho
Curso de Engenharia Civil
				
Pesquisa para avaliação de Português Instrumental 2 referente reação álcali-agregado.
Aluna: Ana Vitória de Souza Cruz
Professor: Iran Melo.
Cabo de Santo Agostinho/Pernambuco 
Dezembro – 2017.
SUMÁRIO
1.Introdução .........................................................................................................04
2.Descrição.......................................................................................................05
2.1.História RAA em Recife.......................................................................................05
2.2.Tipos de reações álcali-agregado ................................................................06
2.3.Recuperação e prevenção.............................................................................07
3.Anexo .....................................................................................................................09
4.Conclusão..........................................................................................................10
5.Referências bibliográficas .................................................................................11
1. Introdução
	O concreto consiste na adição de cimento, água, areia e brita, basicamente, mas também pode ter outras adições, as adições minerais e químicas, que servem para melhorar o desempenho desse concreto. O concreto necessita de muita atenção, visto que todos os materiais vão influenciar no seu desempenho. Desse modo, é indispensável à realização do controle tecnológico dos materiais na obra e também no laboratório para evitar problemas e patologias que podem ocasionar colapsos na estrutura. 
Alguns anos atrás foi identificado à presença da reação álcali-agregado (RAA) em blocos de fundação, blocos de coroamento, em edifícios comerciais e residenciais, na região metropolitana do Recife. A RAA foi descoberta por acaso, após o colapso do Edifício Areia Branca, em 14 de outubro de 2004, situado na Zona Sul da RMR, devido à ocorrência de fissuras dos pilares na região enterrada. Devido a esse fator e à preocupação em evitar esse novo acontecimento começou a efetuar vistorias nas obras no ano de 2005, observando à fundação de edifícios já construídos.
O RAA consiste em gerar um quadro de fissuras desordenadas e deformações diferenciais em estruturas. Ocorre devido à combinação de três agentes: álcalis do cimento, agregado reativo ou potencialmente reativo e a presença constante de umidade. Essa combinação causa danos de grandes proporções e às vezes irreversíveis.
           
2.Descrição
	
2.1História da RAA em Recife
Edifício Areia Branca Areia Branca (ver figura 1, Anexo), 15 andares, com 28 anos de idade, situado na praia de Piedade. Apesar de o edifício ter entrado em colapso, à causa principal não foi esse fenômeno, à falha ocorreu durante a etapa da concretagem que deu início a uma série de deterioração progressiva das armaduras e observou-se à presença do RAA que aumentou esses processos. 
A partir disso, vários edifícios da região do Recife solicitaram vistorias nas estruturas, com foco nas fundações, tendo descoberto esse fenômeno em elementos de fundação, blocos de coroamento ou sapatas, com estados de fissuração. Segundo Andrade e Silva, (2006), de todas as obras vistoriadas e que apresentaram fissuras em fundações, em mais de 30 edifícios foi constatada, através da realização de ensaios laboratoriais, a ocorrência de RAA.
O edifício comercial do BNB – Apolônio Sales localizado no centro da RMR (Região Metropolitana do Recife) foi vistoriado, um ano antes do colapso do Areia Branca, por técnicos a pedido dos administradores do edifício. O prédio foi inspecionado porque um vidro que separa a circulação com o meio externo, no pavimento térreo, flambou de forma súbita sem nenhuma causa aparente. Em um ano de acompanhamento, os técnicos não tinham achado o problema e com o colapso do prédio da zona sul, aumentou a preocupação e resolveu-se abrir a fundação do edifício BNB (ver figura 2, Anexo). Diversos ensaios foram realizados através dos testemunhos retirados dos blocos, os ensaios de petrografia, microscopia estereoscópica e óptica, teor de álcalis solúveis, módulo de deformação, expansão do agregado graúdo, entre outros. O ensaio de agregados graúdos demonstrou responsável pelo desenvolvimento de reações expansivas do tipo álcali-silicato, pela presenta de quartzo e feldspato em sua composição mineralógica.
Tabela 1: Determinação do teor de álcalis solúveis.
Teor de álcalis solúveis corresponde a 0,12 %. Esse valor é suficiente para o desencadeamento da reação química envolvendo os álcalis do cimento e o agregado reativo.
Com os ensaios realizados, observaram a reação álcali-agregado e foi possível fazer o processo de recuperação da fundação do Apolônio Sales.
2.2.Tipos de reações álcali-agregado 
Reação Álcali-Sílica (RAS): mais recorrente no Brasil, uma das principais, acontece quando os vários tipos de sílica reativa presentes nos agregados reagem com os íons hidroxilia existentes nos poros do concreto. A sílica reage com os álcalis sódio e potássio formando um gel sílico-alcalino, altamente instável, que começa a absorver água e a se expandir, ocupando um volume maior que os materiais que originaram a reação. Segundo Barbosa e Pires Sobrinhos (1997), as propriedades da sílica estão diretamente relacionadas ao grau de subdivisões ou as imperfeições na estrutura cristalina, passando a assumir um papel importante na superfície específica baixa, devido à subdivisão da partícula, aumentando o numero de íons de hidrogênio livres e a reatividade do material.
Reação Álcali-Silicato (RASS): TANG et al. (2000), define a reação álcali-silicato como sendo uma reação que ocorre entre os álcalis do cimento e os silicatos existentes nos feldspatos, folhelhos argilosos e certas rochas sedimentares, metamórficas e magmáticas. Segundo o autor, este tipo de reação é semelhante à reação álcali-sílica, porém mais lenta (ocorrência em 25 a 30 anos de idade da estrutura na média), pois os minerais reativos estão mais disseminados no retículo cristalino. 
É o tipo de RAA mais encontrado em barragens construídas no Brasil e em blocos de fundação na região do Grande Recife. É uma reação que está basicamente relacionada à presença de quartzo tensionado, quartzo microcristalino e minerais expansivos do grupo dos filossilicatos.
Reação Álcali-Carbonato (RAC): é a mais rara de todas, ocorre de forma totalmente diferente das reações álcali-sílica e álcali-silicato. Este tipo de reação ocorre quando agregados carbonáticos contendo calcário dolomítico e impurezas argilosas reagem com as hidroxilas dos álcalis. e acontece quando certos calcários dolomíticos são usados como agregado em concreto e são atacados pelos álcalis do cimento. Trata-se de uma reação bem complexa, cujas consequências são bem mais sérias.
2.3.Recuperação e prevenção
Vale ressaltar que em edificações onde há intensa fissuração, é aconselhável que os moradores procedam à imediata intervenção de reforço e proteção. Pois as fissuras apresentam um meio de entrada para atuação de outros mecanismos de deterioração do concreto e da armadura.
Uma vez instalado o processo reativo, é possível reduzir futuras as expansões com encapsulamento ou outras formas de impermeabilização. Para recuperar a estrutura afetada, o primeiro passo é a injeção de resina epóxicaou microcimento. Outras medidas corretivas para diminuir o efeito desse fenômeno são:
Aplicação de impregnantes e penetrantes:
Como a reação álcali-agregado esta relacionada com a água, esse impregnantes e penetrantes consiste em barrar a entrada da água, evitando futuras expansões, criam uma barreira.
Selantes
Os selantes não conseguem impregnar, a aplicação é feita superficialmente, criando uma barreira para impedir a entrada de mais água.
Reforços estruturais
Membranas
Material que serve para impermeabilização, barreira externa.
 Demolição e reconstrução
Nem sempre é alternativa viável pois há uma quantidade enorme de obras com esse tipo de reação, apesar de ser 100% eficaz. Só é viável se a vida útil do imóvel estiver esgotada.
 Liberação de deformações
Criação de juntas ou vazias que permitem que ocorra expansão de forma direcionada, aliviando a estrutura.
Medidas preventivas para minimizar a ocorrência da RAA quanto às estruturas de concreto que ainda estão para ser executadas são:
Utilização de agregados não reativos:
Visto que os agregados reativos quando reagem com os álcalis presentes no cimento, contribuem para ocorrência da expansão no concreto, e a eliminação do agregado reativo, na maioria das vezes é a melhor opção, mas o custo pode ser muito elevado e inviabilizar essa construção. 
Utilização de cimento Portland com baixo teor de álcalis:
Como a troca do agregado tem um custo alto, deve-se então usar um cimento livre de álcalis.
Emprego de adições minerais/pozolânicas:
Uso de adições pozolânicas, tais como: cinza da casca de arroz, metacaulim, cinza volante, sílica ativa e pozolanas naturais. É necessário fazer ensaios laboratoriais dessas adições com o cimento, para saber os teores adequados para evitar a RAA.
3.Anexo
Figura 1: Terreno onde existia o prédio, localizado em Piedade, área nobre de Jaboatão dos Guararapes, está abandonado e tomado pelo mato.
Fonte: Diário de Pernambuco 2014.
Figura 2: Bloco de coroamento do edifício Apolônio Sales
Fonte: Blog professor Edson, 2013.
4.Conclusão
Visto que a ocorrência da reação álcali-agregado é bastante comum nas obras de construção civil, é importante haver métodos de prevenção antes de terminar a fundação, essa prevenção deve ser iniciada desde a etapa de elaboração do concreto, para evitar futuras patologias ocasionadas por esse fenômeno. 
Vale salientar que a RAA por ser uma reação lenta e não perceptível de imediato, vai atuando ao longo dos anos, até que um dia a fundação esteja comprometida. Então, fica claro a importância de estudar essa reação, pois a partir dos problemas que ela gerou na construção, foi possível através de vistorias e ensaios laboratoriais analisar o melhor método para evitar e corrigir problemas na construção. 
Referências bibliográficas
Gisele C. Chinelli. Reação Perigosa. agosto de 2007. Disponível em: http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/125/artigo285390-6.aspx.
ALMEIDA, G S. Recuperação de blocos de coroamento afetados pela reação álcali-agregado. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil. Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco, 2009.
BUILDING trust Sika. Concreto: Tecnologia Sika fiber. São Paulo. 
CAVALCANTE, C F .Análise de Método de prevenção da Reação álcali-agregado: Análise petrográfica e método acelerado de barras de argamassa. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil. Universidade Católica de Pernambuco, 2007.
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