Publicação: Evolução textural e mineralógica de concretos submetidos a diferentes estágios de degradação de reação álcali agregado e formação de etringita tardia
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Resumo
O presente trabalho teve como objetivo estudar a evolução textural e mineralógica de 29 corpos
de prova de concreto. Estes corpos de prova foram estimulados a processos de deterioração, do
tipo a reação álcali-agregado e formação de etringita tardia durante intervalos de tempo de 28
e 200 dias. A caracterização mineralógica tem como objetivo inferir quais minerais participam
das reações, bem como a evolução da composição modal das amostras em relação ao tempo. A
análise textural, realizada nos mesmos corpos de prova aplicando o método do Damage Rating
Index (DRI), permitiu avaliar e identificar o grau de deterioração do concreto e as patologias
atuantes, por meio da quantificação das fraturas. O estudo foi dividido nas etapas: revisão
bibliográfica (1), aplicação do DRI (2), petrografia (3) análise e discussão dos dados (4). A
análise textural revelou o predomínio de fraturas sem preenchimento nos agregados graúdos,
nos corpos de prova de 28 dias para a RAA. Já no período de 200 dias, fraturas preenchidas
pelo produto da reação nos agregados graúdos são formadas, atingindo uma expansão de 0,06%.
As mesmas características texturais foram observadas nos corpos de prova submetidos a
formação de etringita tardia com 28 dias, encontradas principalmente fraturas no agregado pois
a reação não ocorre no tempo estipulado, mas com 200 dias as fraturas se desenvolvem na pasta,
chegando a uma expansão de 0,03%; porém ainda com predomínio de fraturas no agregado,
destaca-se que essas fraturas não são decorrentes da formação da etringita tardia. A partir da
análise petrográfica, foi possível verificar a presença de minerais deletérios como quartzo e
material devitrificado, bem como os produtos das reações com 200 dias. Diante disso, foi
discutido que a reação álcali agregado ocorre mais efetivamente do que a patologia de DEF,
pois os valores de DRI com 200 dias encontrados foi de no mínimo 219, enquanto que o DEF
atingiu seu máximo em 154,75; as amostras de RAA exibem um valor de DRI médio de 225,75
com 200 dias, e as amostras de RR 238,5, mostrando valores similares de DRI, apesar dos
corpos de prova de RR não terem sido fabricados com o intuito da reação ocorrer de forma
acelerada, indicando alta reatividade do material. Para a DEF o tratamento térmico inicial se
mostrou importante, pois verificou-se uma diferença efetiva nos valores de DRI médio (148),
quando comparado aos valores de RI de 108,5 em 200 dias. Foi possível também definir
potencial reativo para a manifestação patológica de RAA até nos concretos da DEF, devido a
presença de minerais deletérios que podem ajudar a reação. Desta forma foi possível identificar
as fases minerais que contribuem para as reações, bem como a relação modal dos corpos que
prova que não mostram uma mudança efetiva nos agregados graúdos e na pasta.
Abstract
The present study aimed to study the textural and mineralogical evolution of 29 concrete
specimens. These specimens were subjected to deterioration processes, such as alkali-aggregate
reaction and late ettringite formation, for periods of 28 and 200 days. The mineralogical
characterization aimed to infer which minerals participated in the reactions, as well as the
evolution of the modal composition of the samples in relation to time. The textural analysis,
performed on the same specimens applying the Damage Rating Index (DRI) method, allowed
the evaluation and identification of the degree of concrete deterioration and the pathologies
involved, by quantifying the fractures. The study was divided into the following stages:
literature review (1), application of the DRI (2), petrography (3) and analysis and discussion of
the data (4). The textural analysis revealed the predominance of unfilled fractures in the coarse
aggregates, in the 28-day specimens for the AAR. In the 200-day period, fractures filled by the
reaction product in the coarse aggregates are formed, reaching an expansion of 0.06%. The
same textural characteristics were observed in the test specimens subjected to late ettringite
formation at 28 days, mainly fractures found in the aggregate because the reaction does not
occur in the stipulated time, but at 200 days the fractures develop in the paste, reaching an
expansion of 0.03%; however, with a predominance of fractures in the aggregate, it is
noteworthy that these fractures are not due to the formation of late ettringite. From the
petrographic analysis, it was possible to verify the presence of deleterious minerals such as
quartz and devitrified material, as well as the reaction products at 200 days. In view of this, it
was argued that the alkali-aggregate reaction occurs more effectively than the DEF pathology,
since the DRI values found at 200 days were at least 219, while the DEF reached its maximum
at 154.75; The RAA samples exhibited an average DRI value of 225.75 at 200 days, and the
RR samples 238.5, showing similar DRI values, although the RR specimens were not
manufactured with the intention of the reaction occurring in an accelerated manner, indicating
high reactivity of the material. For DEF, the initial heat treatment proved to be important, since
an effective difference was observed in the average DRI values (148), when compared to the
RI values of 108.5 at 200 days. It was also possible to define the reactive potential for the
pathological manifestation of RAA even in DEF concretes, due to the presence of deleterious
minerals that can help the reaction. In this way, it was possible to identify the mineral phases
that contribute to the reactions, as well as the modal relationship of the specimens that do not
show an effective change in the coarse aggregates and in the paste.
Palavras-chave
Petrografia, Petrography, Reação Álcali-Agregado, Alkali-Aggregate Reaction, Formação de etringita tardia, Late Ettringite Formation, Índice de classificação de dano, Damage Rating Index
Citação
ALVES, Jaqueline Aparecida Gimenes. Evolução textural e mineralógica de concretos submetidos a diferentes estágios de reação álcali agregado e crescimento de etringita tardia. 2024. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Geologia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025