Estudo da reação álcali-agregado em rochas carbonáticas

Abstract

A reação álcali-agregado é um processo químico no qual alguns constituintes mineralógicos do agregado reagem com hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento, água de amassamento, agregados, pozolanas, agentes externos, etc.) que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. O presente trabalho enfatiza o tema específico, Reação Álcali-Carbonato (RAC) hoje ainda pouco estudado no Brasil, porém estuda as outras reações que podem ocorrer no concreto, como álcali-sílica e álcali-silicato. Foram caracterizados seis (06) diferentes tipos de rochas carbonáticas, utilizando-se as técnicas: análise petrográfica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise química. Para conhecer o comportamento reativo destas rochas, as mesmas foram ensaiadas segundo a ASTM C – 586/92, ASTM C – 1105/95, ASTM C – 1260/01 e AAR – 23.26-A. Os prismas de concreto, ASTM C – 1105/95, foram moldados segundo o mesmo traço da dosagem do concreto de uma barragem com mais de 33 anos de construção e que utilizou agregado carbonático. Esse concreto foi utilizado como referência para a pesquisa. Todos esses compósitos de cimento foram analisados pelas mesmas técnicas citadas acima. Os resultados obtidos indicam que quando a reação envolve desdolomitização, podem-se formar novas fases minerais, definidas como calcita e brucita ou um silicato de magnésio de composição e estrutura mais complexa. Verificou-se, ainda, que o Mg não necessariamente tem que provir da dolomita, pois a reação pode ocorrer com este elemento químico oriundo de outro mineral, como neste estudo, a antigorita. As rochas potencialmente reativas para a RAC apresentam textura, geralmente, constituída por romboedros de dolomita em uma matriz calcítica fina com argilas e quartzo. Pode-se constatar também que, para se definir a existência da RAC, várias feições macro e microscocópicas devem ocorrer associadas. Neste trabalho, algumas amostras que apresentavam as características favoráveis à RAC não reagiram, enquanto que, amostras que não apresentaram feições típicas reagiram. Feições macroscópicas indicativas de RAC são fraturamento com a geração de fragmentos equidimensionais, bordas de reação, entre outras. Indicadores microscoscópicos incluem bordas de reação e microfraturamento, além de neoformação de carbonatos e minerais contendo magnésio, óxido ou silicato. Pelos resultados dos experimentos, pode-se identificar a possível presença da reação pelo monitoramento da quantidade de dolomita consumida e produção de calcita nas rochas analisadas, após serem submetidas aos ensaios de expansão. Também foi evidenciado que as rochas carbonáticas podem contribuir para a reação álcali-silicato, pois apresentam na sua composição silicatos, que reagem e se transformam, portanto, fonte para a formação de novos produtos expansivos.