Contribuição para eficácia da mitigação da reação álcali-agregado: influência de aditivos superplastificantes nas expansões ao utilizar adições minerais

Abstract

A reação álcali-agregado (RAA) é uma reação química que ocorre em estruturas de concreto, e consiste no processo em que minerais reativos dos agregados reagem com hidróxidos alcalinos, resultando na formação de um gel de sílica que em presença de água pode expandir. A RAA requer a atuação conjunta de água, agregado reativo e álcalis, que estes podem ser originados de várias fontes. As adições minerais e os aditivos químicos são materiais suplementares do concreto que interferem na RAA. Existem lacunas no conhecimento da RAA sobre questões importantes, como a contribuição negativa ou positiva dos aditivos superplastificantes nesta manifestação patológica. Deste modo, abre-se espaço para um estudo envolvendo a investigação de características de argamassas que estão atreladas a consistência, porosidade, alcalinidade e compostos químicos do gel. Este estudo tem como objetivo principal avaliar a influência de aditivos superplastificantes utilizando adições minerais (metacaulim e sílica ativa) quanto à RAA, fazendo uso das propriedades das argamassas no estado fresco e endurecido bem como da sua microestrutura, contribuindo para a eficácia da mitigação. Neste estudo, foram produzidas argamassas utilizando 15 % de cada adição mineral em substituição ao cimento, fazendo uso de quatro aditivos superplastificantes, com teores mínimos, ótimos e máximos, totalizando 27 combinações. Esses aditivos são o policarboxilato (PO), lignosulfonato (LI), naftaleno (NA) e a melamina (ME). Foram realizados nas argamassas os seguintes ensaios: densidade de massa e ar incorporado; ensaios na mesa de consistência (flow table); ensaio acelerado de barras de argamassa; absorção por capilaridade; porosimetria por intrusão de mercúrio; microscopia eletrônica de varredura e espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados mostraram que o tipo e teor dos aditivos interferem na expansão da RAA, existindo tendência das maiores expansões serem obtidas com o aumento dos teores de aditivos com cada uma das pozolanas. As argamassas com o aditivo melamina apresentaram pequena variação, permanecendo próximo ao valor de referência, o que não ocorreu com as demais amostras. Conclui-se que a consistência e o teor de ar das argamassas com os aditivos interferem no comportamento da RAA. As menores absorções capilares acarretaram maiores expansões, tendo contribuição nas menores quantidades de poros, o que faz com que essas argamassas com os aditivos superplastificantes não tenham espaço suficiente para acomodar o gel. Não se comprovou a contribuição dos álcalis dos aditivos nas expansões da RAA. No entanto foi comprovada a interferência da alcalinidade através da solubilidade dos agregados no comportamento da RAA. Como os aditivos superplastificantes são utilizados em campo considerando seu teor ótimo, o uso do teor de norma pode estar subestimando as expansões, sendo recomendado que esta constatação seja levada em consideração em futuras revisões da norma NBR 15577-5.