Reatividade Potencial de Diabásio, Rocha Semelhante ao Basalto Abordagem Microestrutural

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Reatividade Potencial de Diabásio, Rocha Semelhante ao Basalto –
Abordagem Microestrutural 
Potential Reactivity Of Diabase, A Basalt Akin Rock – Microstructural 
Approach 
Eduardo B. Quitete (1); Priscila M. L. Menezes (2); Angélica O. Miranda (3) 
 
(1) Geólogo, Mestre em Engenharia Mineral – quitete@ipt.br 
(2) Geóloga, Mestre em Geologia – prileal@ipt.br 
(3) Estagiária de Geologia - aolivei@ipt.br 
(1,2 e 3) Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – 
Centro de Tecnologia de Obras de Infraestrutura – Laboratório de Materiais de Construção Civil 
Av. Prof. Almeida Prado, 532, Prédio 59, Butantã, São Paulo/SP – CEP: 05508-901 
Resumo 
 
Diversos trabalhos recentes têm apontado o potencial de basaltos para a reação álcali-agregado (RAA). 
Devido às dificuldades de distinção, algumas jazidas importantes do Estado de São Paulo declaram e de 
fato consideram que extraem basalto, quando tecnicamente extraem diabásio. A diferença entre basalto e 
diabásio, embora pouco evidente em algumas situações, é importante em estudos de RAA, pois devido ás 
diferenças no processo de resfriamento e cristalização, os diabásios tendem a apresentar um menor 
conteúdo, ou até mesmo ausência vidro vulcânico, mesóstase ou vidro devitrificado, que são consideradas 
as principais fases responsáveis pela reatividade dos basaltos. 
Seis amostras, consideradas pelo seu contexto geológico como diabásios, foram selecionadas em cinco 
pedreiras em operação no Estado de São Paulo. Foi realizada análise petrográfica e ensaio acelerado de 
expansão em barras de argamassa (ABNT NBR 15577:2008 - Partes 3 e 4). 
Os resultados do ensaio de expansão acelerada, indicaram reatividade potencial para três das cinco 
pedreiras estudadas, enquanto que a análise petrográfica acusou apenas uma delas como potencialmente 
reativa. A expansão das outras duas amostras é atribuída a efeito distinto da RAA, o inchamento de 
argilominerais em resposta ás condições impostas no ensaio acelerado. 
 
Palavras-Chave: Reação álcali-sílica. Reação álcali-agregado, diabásio, basalto 
Abstract 
 
Several recent works has been pointed out the potential of basalts to the alkali-aggregate reaction (AAR). 
Due to the difficulties of distinction, some relevant quarries in the São Paulo State declare they are extracting 
basalt while they are actually extracting diabase. Although the difference between basalt and diabase is 
sometimes not easy to spot, it is important to AAR studies once diabases, as function of their formation 
process, usually show less volcanic glass, mesostasis or devitrified glass, considered as the main reactive 
phases in basalts. 
Six samples, considered as diabases by their geological context were selected from active quarries in São 
Paulo State. The samples were submitted to petrographic analyses and accelerated mortar bar test 
(Brazilian Standard NBR 15577:2008 – Parts 3 and 4). 
The results of the accelerated mortar bar tests indicate the potential alkali reactivity for three of the five 
studied quarries. The petrographic analyses, showed that just one should be potentially reactive. The 
expansion of the other two is considered to be due a non-AAR effect, the swelling of clay minerals in 
response to the conditions imposed on the accelerated test. 
 
keyword: alkali-silica reaction, alkali-aggregate reaction, diabase, basalt 
mailto:quitete@ipt.br
mailto:prileal@ipt.br
mailto:aolivei@ipt.br
 
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1 Introdução 
 
Reação álcali agregado 
 
A RAA ocorre na presença de um agregado reativo, água e álcalis (principalmente sódio) 
e resulta em gel expansivo. Os efeitos deletérios da reação álcali-agregado (RAA) são 
conhecidos há décadas uma vez que eles podem enfraquecer grandes estruturas de 
concreto como barragens e pontes. Nos estudos iniciais, considerava-se que a RAA era 
provocada pela presença de sílica amorfa natural, como a opala e outras variedades (e.g. 
calcedônia, chert entre outras), vidro vulcânico rico em sílica e polimorfos menos estáveis 
de quartzo (cristobalita e tridimita). Logo depois, a RAA também foi detectada em diversas 
estruturas contendo agregados de rochas graníticas considerando-se o quartzo 
deformado e o quartzo microcristalino como as principais fases reativas. Com isso, este 
novo tipo de reação (que se desenvolve a velocidades bem mais lentas que o normal) 
passou a ser designada como reação álcali-silicato, e em contrapartida, a reação que se 
desenvolve a velocidades mais rápidas e é ocasionada pela opala e pelo quartzo 
criptocristalino foi designada de reação álcali-sílica. Diversos autores consideram que não 
existem diferenças reais entre estes dois tipos de reação e, mesmo que exista, não tem 
função prática. Sendo assim, independentemente da provável fase reativa presente 
(quartzo, calcedônia, vidro, etc) utilizaremos neste trabalho apenas o termo reação álcali-
sílica (RAS), conforme adotado por STARK (2006). 
No Brasil, a ABNT NBR 15577 apresenta três métodos de ensaio para a verificação do 
potencial reativo de um agregado: a análise petrográfica (ABNT NBR 15577:2008-parte 
3), o ensaio acelerado em barras de argamassa (ABNT NBR 15577:2008-Parte 4) e o 
ensaio em prisma de concreto (ABNT NBR 15577:2008-Parte 6). Este último é 
considerado como o mais represantativo das verdadeiras condições impostas ao concreto 
em obras, no entanto é o menos realizado devido ao seu longo prazo de execução (no 
minimo de 12 meses). Estes três métodos são realizados em todo o mundo, com 
variações regionais e nacionais (SANCHEZ, FOURNIER; KUPERMAN, 2010). 
 
Definição de basalto e diabásio 
 
Basaltos caracterizam-se como rochas vulcânicas de composição básica, com 45 a 54% 
de SiO2 em sua composição, e estão constituidas essencialmente por piroxênios (augita 
ou augita-diopsidio, pigeonita e hiperstênio) e plagioclásio (bytownita a labradorita), além 
de olivina, quartzo, feldspato potássico, nefelina e vidro vulcânico. Óxidos de ferro (titanita 
e magnetita), apatita e sulfetos estão presentes como minerais acessórios. Segundo LE 
MAITRE (1989) diabásio é o um termo utilizado para rochas de granulação média-fina de 
composição basáltica. Os britânicos aplicam o termo para rochas basálticas fortemente 
alteradas/intemperizadas, enquanto os franceses, alemães e norte-americanos o utilizam 
o termo para indicar a presença de textura ofítica. A definição original refere-se a textura 
 
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transicional entre basaltos e rochas de granulação mais grossa (tal como gabro). 
Atualmente é compreendida como sinônimo de dolerito e microgabro. 
Neste trabalho o termo diabásio será utilizado para designar a rocha subvulcânica e que é 
texturalmente intermediária entre basalto (granulação muito fina, afanítica) e gabro 
(granulação grossa, fanerítica). 
A dificuldade de distinção entre basalto e diabásio reside na generalização dada ao termo 
basalto para toda a rocha máfica vulcânica e diabásio para toda rocha máfica 
subvulcânica, porém a distinção entre basaltos e diabásios é oportuna, pois enquanto os 
diabásio desenvolvem mais comumente texturas ofítica, subofítica e intergranular, os 
basaltos desenvolvem com maior frequência texturas intersertal e hialofítica ricas em vidro 
vulcânico e material criptocristalino. 
Muitos autores consideram o vidro vulcânico presente em alguns agregados como uma 
das fases potencialmente reativas com os álcalis provenientes principalmente do cimento, 
que reagem e produzem um gel expansivo que pode fissurar e enfraquecer o concreto 
(FOURNIER & BÉRUBÉ, 2000). Os basaltos, por serem rochas que se formam a partir do 
rápido resfriamento de lava podem apresentar quantidade significativas de vidro 
vulcânico, rico em sílica amorfa, formado pelo rápido resfriamento da lava. No entanto, se 
o resfriamento final da lava se der de formamais lenta é de se esperar que o vidro 
inicialmente gerado sofra um processo de cristalização sub-sólida a baixas temperaturas 
que resultará na formação de um agregado microcristalino (textura microgranofírica a 
micrográfica) ou esferulitos (arranjos radiais de quartzo e feldspato potássico) ambos 
produtos de desvitrificação. 
Alguns trabalhos já indicaram que produtos de alteração do vidro vulcânico, como a 
chamada clorofeíta, e outros minerais de alteração de basaltos como montmorillonita são 
potencialmente reativos (BATIC; MAIZA; SOTA, 1994). Assim, é justificada a reatividade 
de basaltos mesmo sem vidro vulcânico presente. 
Os diabásios são rochas composicionalmente análogas aos basaltos, porém tem sua 
gênese subvulcânica, formando estruturas originalmente subsuperficiais permitindo que a 
massa magmática que dá origem à rocha não se arrefeça tão bruscamente como no caso 
dos basaltos. Desta forma, embora não seja regra, os diabásios possuem menor 
conteúdo de vidro vulcânico. 
 
A reatividade de basaltos e diabásios Estado de São Paulo 
 
VALDUGA (2002) estudou várias rochas extraídas do Estado de São Paulo, entre elas 
alguns basaltos. Dentre as amostras basálticas uma é proveniente do Município de 
Campinas e duas de Limeira, municípios onde, segundo o Mapa Geológico do Estado de 
São Paulo (PERROTTA et al., 2005), não ocorrem basaltos, mas sim rochas 
subvulcânicas, como os diabásios. Estas três amostras, pelas suas características na 
análise petrográfica e no ensaio acelerado em barras de argamassa foram consideradas 
como reativas. 
Reapresentando alguns dados de VALDUGA (2002) e de outros trabalhos, VALDUGA, 
DAL MOLIN; PAULON (2006) consideram que a grande maioria dos basaltos brasileiros 
 
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ensaiados em laboratório são potencialmente reativos. Em nenhum destes trabalhos 
brasileiros foi realizado o ensaio de prisma de concreto, conforme a norma NBR 
15577-6:2008 (ABNT, 2008). 
Em um estudo detalhado com foco em uma amostra de basalto reativo e uma de basalto 
não reativo, TIECHER; et al. (2011) chegam à conclusão que, mais do que o vidro 
vulcânico, a mesóstase micro e criptocristalina seria responsável pela reatividade 
potencial no ensaio acelerado de barras de argamassa. O termo "mesóstase" utilizado por 
TIECHER et al. (2011) é definido como material intersticial que constitui as rochas 
vulcânicas, que é composto por grãos sub-microscópicos de quartzo e feldspatos. 
Importante frisar que estes autores informam que “não se tenha conhecimento de 
registros em campo e na literatura de ocorrência da RAA em estruturas de concreto 
confeccionadas com basaltos”. Destacam ainda que nos ensaios de longa duração em 
prisma de concreto os basaltos não costumam apresentar-se reativos. 
 
 Contexto geológico das rochas estudadas 
 
Os basaltos e diabásios do Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil fazem parte da 
Província Magmática do Paraná, conforme MACHADO et al. (2007). A província é 
formada principalmente por derrames vulcânicos na porção sudeste da América do Sul e, 
com menor expressão, por intrusões encaixadas nas rochas adjacentes. O complexo 
vulcânico recobre cerca de 75 % da Bacia do Paraná, com um volume estimado de 
780.000 km3, dispostos em 1.200.000 km2. A atividade vulcânica que originou estas 
rochas ocorreu entre 133 e 132 milhões de anos. 
Na borda leste da Bacia do Paraná, aproximadamente entre a cidade paulista de 
Campinas e o Rio Grande, na divisa com Minas Gerais existem vários sills1 aflorantes, em 
geral sob a forma de corpos grosseiramente tabulares de grande persistência lateral. 
Ainda segundo MACHADO et al. (2007), estas rochas são constituídas por 25-50% de 
feldspato plagioclásio, normalmente labradorita, 20-40% de piroxênios, representados 
pela augita e pigeonita, até 4% de olivina comumente na forma de pseudomorfos, de 4% 
a 10% de minerais opacos (magnetita e ilmenita) e fase vítrea ou microcristalina que 
chega a representar 40% do seu volume. 
As rochas da região, estudadas por MACHADO et al. (2007), em sua maioria, tanto em 
derrames quanto em intrusões, possuem textura intergranular, onde cristais euhédricos e 
subhédricos ripiformes de plagioclásio apresentam grãos intersticiais de piroxênio. 
Entretanto, devido aos diferentes fatores envolvidos na solidificação do magma (taxa de 
resfriamento, viscosidade, teor de voláteis, etc) ocorrem outros tipos de texturas, como a 
subofítica (cristais ripiformes de plagioclásio parcialmente engolfados por cristais de 
piroxênio) e ofítica (cristais ripiformes de plagioclásio envolvidos totalmente por cristais de 
piroxênio, comuns em resfriamentos mais lentos como interior dos derrames e sills 
espessos). Ocorrem também texturas granofírica (material microgranular vermiforme, 
conferindo aspecto gráfico), intersertal (material vítreo ocupando interstícios dos cristais 
ripiformes de plagioclásio), pilotaxítica (cristais de plagioclásio orientados segundo direção 
 
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 Sill é um corpo rochoso ígneo tabular intrusivo que se coloca paralelamente às estruturas planares das 
rochas encaixantes (BATES & JACKSON, 1980). 
 
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de fluxo da lava) e hialofítica (cristais ripiformes de plagioclásio dispersos em fase vítrea), 
todas elas indicativas de resfriamento rápido, como topo de derrames, borda de sills e 
diques pouco espessos. 
 
2 Objetivos 
 
Este trabalho se propõe a estabelecer hipóteses de correlação entre as texturas e fases 
características dos diabásios e sua potencial reatividade no ensaio dimensional acelerado 
(conforme a ABNT NBR 15577-4:2008, ABNT, 2008). 
 
3 Materiais e métodos 
 
3.2 Amostragem 
 
Foram coletadas amostras em cinco pedreiras ativas nos municípios paulistas de Leme 
(amostra B1 – FOTO 1), Jaguariúna (amostra B2 – FOTOS 2 e 3); Americana (Amostra 
B3 – FOTO 4), Limeira (amostras B4 Sup e B4 Inf - FOTO 6) e Campinas (amostra B5 – 
FOTO 5). As pedreiras foram selecionadas por estarem localizadas em áreas de 
diabásios da borda leste da Bacia do Paraná, em São Paulo, conforme de MACHADO et 
al. (2007) e o mapa geológico do estado de São Paulo (PERROTTA et al., 2005) 
(FIGURA 1) e por pertencerem à mesma empresa (Basalto, do grupo Estrutural) que 
permitiu amplo acesso a elas. Na pedreira de Limeira foram coletadas duas amostras, 
pois a avaliação de campo indicou materiais distintos nas duas bancadas em operação 
(“Superior” e “Inferior”). 
Todas as amostras foram coletadas diretamente das cavas das pedreiras, a sopé da 
frente de lavra em atividade. Por isso, os fragmentos coletados foram britados somente 
em laboratório, no caso, o Laboratório de Materiais de Construção Civil do IPT – Instituto 
de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. 
 
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Foto 1 - Visão geral da pedreira 
de Leme (B1). 
 
 
Figura 1 - Mapa geológico 
da área em estudo com 
indicação das cinco 
pedreiras visitadas (B1 a 
B5). A litologia K1 sg (em 
verde) é definida como: 
soleiras de diabásio, diques 
de diabásio, diorito pórfiro, 
microdiorito pórfiro, 
lamprófiro, andesito, 
monzonito pórfiro e 
traquiandesito. 
Adaptado de PERROTTA et 
al. (2005). 
 
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Foto 2 - Visão geral da pedreira de 
Jaguariúna (B2). Os blocos de rocha mais 
clara são oriundos do gnaisse na base do 
diabásio (Foto 3) 
Foto 3 - Contato entre o diabásio e o gnaisse 
encaixante (em baixo, de cor mais clara) na 
Pedreira de Jaguariúna (B2). 
 
 
Foto 4 - Visão geral da pedreira de 
Americana (B3), destacando seu formato 
alongado. 
Foto 5 - Visão geral da pedreira de Campinas (B5). 
 
Foto 6 - Visão geral da pedreira de Limeira (B4) por montagem de três fotos. 
 
 
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3.2Análise petrográfica 
 
A análise petrográfica foi realizada de acordo com as diretrizes gerais da norma 
NBR 15577-3:2008 (ABNT, 2008), utilizando um microscópio óptico modelo DM4500 P, 
com câmera digital DFC295, ambos marca Leica, disponível no Laboratório de Materiais 
de Construção Civil do Centro de Tecnologia de Obras de Infraestrutura do IPT. A 
classificação petrográfica de rocha seguiu os critérios propostos por LE MAITRE (1989). 
 
 
3.3 Ensaio acelerado de expansão em barras de argamassa 
 
O ensaio foi realizado conforme as diretrizes da norma NBR 15577-4:2008 (ABNT, 2008). 
Inicialmente, os agregados foram britados, de forma a produzir um produto classificado 
conforme a composição granulométrica estipulada pela norma. 
As argamassas foram produzidas com traço constituído de uma parte de cimento (Tipo 
CP V ARI) para 2,25 partes em massa de agregado classificado, utilizando uma relação 
água/cimento igual a 0,47. Após a mistura, foram moldadas três barras de argamassa 
para cada amostra com dimensões de 25 mm x 25 mm x 285 mm. Na sequência, 
imediatamente após a moldagem, cada molde foi colocado na câmara úmida, 
permanecendo nos moldes por (24 ± 2) horas. 
Após a desmoldagem, foi realizada a leitura inicial em cada barra. As barras de 
argamassa foram colocadas em recipiente com água suficiente para imergi-las totalmente, 
sendo estes selados e colocados em banho a (80 ± 2)°C por um período de 24 horas, 
quando foi realizada uma nova leitura (leitura zero). Em seguida, todas as barras de 
argamassa foram colocadas em um recipiente contendo uma solução de hidróxido de 
sódio (NaOH) a (1,00 ± 0,01) N, na temperatura de (80 ± 2)°C, de forma que fiquem 
totalmente imersos. Após a leitura zero, foram realizadas leituras nas idades de 5, 9, 12, 
16, 19, 23, 26 e 30 dias. 
A expansão de cada barra de argamassa em uma determinada idade representa a 
diferença entre seu comprimento na idade considerada e seu comprimento inicial (leitura 
zero), expressa em porcentagem do comprimento de medida, com aproximação de 
0,001%. A expansão de cada amostra em uma determinada idade é dada pela média das 
expansões das três barras de argamassa, calculada com aproximação de 0,01%. 
De acordo com a norma NBR 15577-1:2008 (ABNT, 2008), quando o resultado obtido a 
partir do método acelerado indicar expansão menor que 0,19% aos 30 dias, o agregado 
pode ser considerado potencialmente inócuo para uso em concreto, sendo o ensaio de 
longa duração em prismas de concreto facultativo. Por outro lado, se a expansão obtida 
for maior ou igual a 0,19% aos 30 dias, o agregado é considerado potencialmente reativo 
e, nesse caso, deve ser realizado o ensaio em prismas de concreto, conforme norma NBR 
15577-6:2008 (ABNT, 2008), para confirmação ou não da potencialidade reativa do 
agregado, prevalecendo o resultado do ensaio em prismas sobre o resultado do ensaio 
acelerado em barras de argamassa, ou deve ser avaliada a mitigação da expansão 
conforme estabelecido na norma NBR 15577-5:2008 (ABNT, 2008). 
 
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4 Resultados 
 
4.1 Análise petrográfica 
 
As análises petrográficas confirmaram a composição mineralógica típica de basaltos e 
diabásios, ou seja: 
Entre as fases cristalinas predomina o feldspato plagioclásio das variedades andesina a 
labradorita (entre 30 e 70%), seguido de clinopiroxênio da variedade augita (5 a 30%), 
magnetita (traços a 10%) e olivina (0-10%) total a parcialmente alterada em saponita. 
Ocorre quantidade variável de minerais micro e criptocristalinos resultantes das etapas 
finais de cristalização do magma ou da desvitrificação do vidro formado pelo rápido 
resfriamento do magma. 
Foram encontradas três fases consideradas deletérias ao concreto nas amostras de 
diabásio estudadas, são elas: 
 - Fase microcristalina quartzo-feldspática – Composta predominantemente por cristais 
esqueléticos de plagioclásio e provável feldspato potássico, secundariamente cristais 
xenomorfos de quartzo e alguns cristais esqueléticos de opacos (prováveis magnetita e 
ilmenita). Esta fase é intersticial aos cristais de augita, olivina e ripas de andesina, pelo 
aspecto textural corresponde a uma fase tardia ou posterior de cristalização com 
imposição de um resfriamento relativamente rápido, denotada pela presença abundante 
de cristais esqueléticos. Na amostra B3 esta fase chega a 50% em volume. 
 - Vidro devitrificado – presença de vidro vulcânico alterado por processos tardi-pós 
magmáticos em argilominerais do grupo da esmectita de coloração verde e, no caso das 
amostras B4 superior e inferior, estes filossilicatos desenvolveram-se em cloritas. O vidro 
devitrificado ocorre intersticial às ripas de plagioclásio e cristais de augita e olivina. 
 - Saponita pseudomórfica após olivina - A saponita é um argilomineral do grupo da 
esmectita,. Ocorre substituindo parcial e totalmente cristais de olivina e raramente augita 
nos processos pós-magmáticos. Nas amostras B1 e B2 quase a totalidade das olivinas 
ocorrem pseudomorfisadas em saponita. 
 
 
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Tabela 1 – Síntese de alguns aspectos da análise petrográfica das amostras estudadas. 
Amostra Classificação Textura Estado de alteração 
Fases 
deletérias2 
Reativida
de 
potencial 
RAA1 
B1 
Olivina 
diabásio 
Intergranular/ 
intersertal 
localmente 
subofítica 
(FOTO 7) 
Olivina totalmente alterada em 
saponita (pseudomórfica, 5% vol. – 
FOTO 10), e vidro devitrificado (10% 
vol. – FOTO 11) para argilominerais 
e carbonato 
- 
Potencial
mente 
inócuo 
B2 
Olivina 
diabásio 
Intergranular, 
localmente 
subofítica 
(FOTO 8) 
Olivina grande parte alterada 
(pseudomórfica, 5-10% vol.) em 
saponita (FOTOS 12 e 13), pouca 
quantidade de vidro devitrificado 
(<5% vol.) para argilominerais e 
pouca quantidade de fase 
microcristalina quartzo-feldspática 
intersticial 
- 
Potencial
mente 
inócuo 
B3 
Olivina 
diabásio 
Intersertal/ 
Intergranular 
(FOTO 9) 
Olivina grande parte alterada 
(pseudomórfica) em saponita 
(FOTOS 16 e 17), pouca quantidade 
de vidro devitrificado para 
argilominerais e metade do volume 
da amostra é composta de fase 
microcristalina quartzo-feldspática 
intersticial (FOTOS 14 e 15). 
Quartzo 
microgranular 
Potencial
mente 
reativo 
B4 
superi
or 
Diabásio Intergranular 
Vidro devitrificado em argilominerais 
verdes, provavelmente esmectitas 
 (5% vol.), fase cripto e 
microcristalina feldspática (FOTO 19) 
alterando fortemente plagioclásio 
- 
Potencial
mente 
inócuo 
B4 
inferior 
Diabásio Intergranular 
Vidro devitrificado em argilominerais 
verdes provavelmente esmectitas 
(5% vol. – FOTO 18), fase cripto e 
microcristalina feldspática alterando 
fortemente plagioclásio e pouca 
quantidade de fase microcristalina 
quartzo-feldspática intersticial 
- 
Potencial
mente 
inócuo 
B5 
Olivina 
diabásio 
Intergranular, 
localmente 
subofítica 
(FOTOS 20 e 
21) 
Presença de olivina pouco alterada 
em saponita (5-10% vol. – FOTOS 22 
e 23), poucos pseudomorfos, pouca 
quanti-dade de vidro devitrificado 
(<5% vol.) em argilominerais e pouca 
fase microcristalina quartzo-
feldspática intersticial 
- 
Potencial
mente 
inócuo 
 
2
 De acordo com a norma NBR 15.577-3/2008 
 
 
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Foto 7 – Fotomicrografia da amostra B1. Foto 8 - Fotomicrografia da amostra B2. 
 
 
Foto 9 – Fotomicrografia da amostra B3. 
Notar material de textura granofírica e 
cristais esqueléticos de plagioclásio. 
 
 
Foto 10 – Olivina substituída por saponita, na 
amostra B1. 
Foto 11 – Vidro na amostra B1 (seta) e 
material microgranular ao centro. 
 
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Fotos 12 e 13– Olivina totalmente substituída por saponita na amostra B2. 
 
 
Fotos 14 e 15–Fase microcristalina quartzo-feldspática B3. 
 
 
Fotos 16 e 17– Olivina substituída por saponita na amostra B3. 
 
 
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Foto 18 – Amostra B4 inf. Notar vidro 
devitrificado – argilominerais verdes. 
Foto 19 – Amostra B4 Sup. Notar fase 
microcristalina abundante. 
 
 
Fotos20 e 21 – Aspecto geral da amostra B5. 
 
 
Fotos 22 e 23 – Olivina pouco alterada na amostra B5. 
 
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Figura 2 – gráfico das 
expansões ao longo do tempo no 
ensaio acelerado, conforme 
Tabela 2. 
 
 
Figura 3– Valores de 
expansão aos 30 dias no 
ensaio acelerado e 
fotomicrografias de feições 
petrográficas das amostras. 
 
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4 Considerações finais 
 
Dos diabásios analisados podem-se considerar potencialmente reativos para RAS, as 
amostras B1, B2 e B3, por apresentarem valores de expansão aos 30 dias superiores a 
0,19% (FIGURAS 2 e 3). 
A análise petrográfica considerou como potencialmente reativa as amostras com menos 
de 5% de quartzo microcristalino (conforme NBR 15577:2008 – parte 3), ou seja, somente 
a amostra B3 satisfaz este requisito, embora a norma seja imprecisa em relação às fases 
reativas e as quantidades destas na rocha. 
A amostra B3 possui quartzo microcristalino associado a plagioclásio e demais fases 
esqueléticas e microcristalinas que pode chegar a 50% do volume da amostra (fase 
microcristalina quartzo-feldspática). Esta característica petrográfica está de acordo com o 
perfil de expansão (FIGURA 2) apresentada por esta amostra, que se destaca das demais 
amostras estudadas. Esta fase microcristalina pode ser correlacionável à fase 
"mesóstase" de TIECHER et al. (2011), porém sem possuir os argilominerais. 
Considerando apenas a análise petrográfica as amostras B1 e B2 não são consideradas 
potencialmente reativas para a RAS, em contrapartida o perfil de expansão destas 
amostras questiona as observações da microscopia. A hipótese formulada neste estudo é 
que o ensaio acelerado de expansão não mede somente a reatividade álcali-sílica, mas 
também variações dimensionais ocasionadas por inchamento dos argilominerais do grupo 
da esmectita, presentes nas amostras estudadas como resultado da desvitrificação de 
vidro vulcânico e alteração da olivina em saponita. A saponita é um argilomineral do grupo 
da esmectita, caracterizada por expansividade quando saturada com água. 
Esta hipótese converge os resultados de expansão observados para as demais amostras 
(B1, B2, B4 inf, B4 sup e B5) com a abundância destes argilominerais observada na 
análise petrográfica. 
Este efeito de expansão do ensaio acelerado, que por hipótese está vinculado ao 
inchamento de argilominerais, explicaria resultados falso-positivos. O ensaio de longa 
duração em prismas de concreto (NBR 15577-6: 2008) é considerado conclusivo, em 
comparação ao método acelerado, por simular uma condição mais próxima ao encontrado 
em obra. Os corpos de prova de concreto no ensaio prolongado em câmara úmida (NBR 
15577-6: 2008) não são imersos em água como no ensaio acelerado, e a temperatura é 
de aproximadamente 38°C contra 80°C do ensaio acelerado, desta forma o ensaio em 
prismas de concreto não induz o processo de inchamento dos argilominerais expansivos. 
Face ao exposto, deve-se considerar a possibilidade de variações dimensionais no ensaio 
de barras de argamassa (NBR 15577-4: 2008) não atreladas à reação álcali-sílica para os 
diabásios estudados, porém ensaios complementares devem ser realizados a fim de se 
aceitar ou refutar esta hipótese. 
Em continuidade a este estudo serão efetuados ensaios de expansão por água e 
etilenoglicol nas rochas, para verificar a susceptibilidade de expansão devido ao 
inchamento de argilominerais, além de difratometria de raios X com quantificação de 
argilominerais expansivos por refinamento Rietveld, análise petrográfica nas barras de 
argamassa do ensaio acelerado com vistas à identificação dos produtos de RAS e ensaio 
de expansão em prisma de concreto. 
 
ANAIS DO 55º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2013 – 55CBC 
 
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5 Referências 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15577-1: agregados: 
reatividade álcali-agregado – Parte 1: guia para avaliação da reatividade potencial e 
medidas preventivas para uso de agregados em concreto, Rio de Janeiro, 2008, 11p. 
_______, NBR 15577-3: agregados: reatividade álcali-agregado – Parte 3: análise 
petrográfica para verificação da potencialidade reativa de agregados em presença de 
álcalis do concreto, Rio de Janeiro, 11p. 2008. 
_______, NBR 15577-4: agregados: reatividade álcali-agregado – Parte 4: determinação da 
expansão em barras de argamassa pelo método acelerado, Rio de Janeiro, 12p. 2008. 
_______, NBR 15577-5: agregados: reatividade álcali-agregado – Parte 5: determinação da 
mitigação da expansão em barras de argamassa pelo método acelerado, Rio de 
Janeiro, 5p. 2008. 
_______, NBR 15577-6: agregados - reatividade álcali-agregado - Parte 6: determinação da 
expansão em prismas de concreto, Rio de Janeiro, 16p. 2008. 
BATES, R. L.; JACKSON, J. A. Glossary of Geology. 2. ed. EUA. American Geological 
Institute, 1980. 751p. 
BATIC, O.; MAIZA, P.; SOTA, J.. Alkali silica reaction in basaltic rocks - NBRI method. Cem. 
Conc. Res., 24(7):1317-1326. 1994. 
FOURNIER, B.; BÉRUBÉ, M. A... Alkali–aggregate reaction in concrete: a review of basic 
concepts and engineering implications. Can. J. Civ. Eng., 27: 167–191. 2000. 
MACHADO, F. B.; NARDY, A. J. R.; OLIVEIRA, M. A.F. de. Geologia e aspectos petrológicos 
das rochas intrusivas e efusivas mesozoicas de parte da borda leste da bacia do 
Paraná no estado de São Paulo. Rev. Bras. Geoc., 37(1): 64-80. 2007. 
PERROTTA, M.M. et al; Mapa geológico do Estado de São Paulo, escala 1:750.000. São 
Paulo. 2005. 
SANCHEZ, L.; FOURNIER, B.; KUPERMAN, S.. A evolução e desenvolvimento dos 
ensaios laboratoriais na prevenção e avaliação da RAA. Congresso Brasileiro do 
Concreto, 52. Anais. 2010. 
STARK, D.. Alkali-silica reactions in concrete. ASTM Special Technical Paper 196D. 2006. 
TIECHER, F.; COUTO, T. A.; HASPARYK, N. P.; Denise C. C. DAL MOLIN, D. C. C.; GOMES 
M. E. B. Contribuição ao estudo da reatividade das rochas basálticas. Congresso 
Brasileiro do Concreto, 53. Florianópolis. Anais...São Paulo: IBRACON, 2011. 
VALDUGA, L.. Reação álcali-agregado – mapeamento de agregados reativos do Estado 
de São Paulo. Dissertação de Mestrado apresentada à Faculdade de Engenharia Civil 
da Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2002. 
VALDUGA, L.; DAL MOLIN, D. C. C.; PAULON, V. A.. Levantamento da reatividade 
potencial de basaltos no Brasil. In: II Simpósio sobre reação álcali-agregado em 
estruturas de concreto, 2006. Rio de Janeiro. Anais...São Paulo: IBRACON, 2006. 
 
Agradecimentos 
Os autores são gratos ao Engenheiro MSc. Rafael F. C. dos Santos, do IPT, pelo ensaio dimensional, ao 
estudante de graduação Guilherme G. C. C. Nascimento, da UNICAMP, pela coleta das amostras, à 
Geóloga MSc. Gláucia Cuchierato, do Grupo Estrutural pela autorização de entrada e informações referente 
às pedreiras e a Geóloga MSc Liza Angélica Polo pela discussão a respeito da petrogênese de rochas 
básicas.