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Previous issue date: 2015-07-31 / FACEPE / 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. / Alkali-aggregate reaction (AAR) is a chemical reaction that occurs in concrete structures and consists of the process in which reactive minerals of the aggregates react with alkaline hydroxides, resulting in the formation of silica gel that can expand in the presence of water. AAR requires the joint action of water, reactive aggregate and alkalis, which can originate from several sources. Mineral admixtures and chemical admixtures are supplementary concrete materials that interfere with AAR. There are gaps in AAR knowledge on important issues, such as negative or positive contribution of superplasticizers to this pathological manifestation. Thus, space is open for a study involving the investigation of mortars characteristics that are linked to consistency, porosity, alkalinity and chemical compounds of gel. The main objective of this study is to evaluate the influence of superplasticizers, using mineral admixtures (metakaolin and silica fume) on AAR, using mortars properties in the fresh and hardened state as well as their microstructure, contributing to the mitigation effectiveness. In this study, mortars were produced using 15% of each mineral admixtures replacing the cement, making use of four superplasticizers, with minimum, optimum and maximum contents, totaling 27 combinations. These admixtures are polycarboxylate (PO), lignosulfonate (LI), naphthalene (NA) and melamine (ME). The following tests were performed on the mortars: mass density and air incorporated; tests on the table of consistency (flow table); accelerated mortar-bar tests; capillary water absorption; mercury intrusion porosimetry; scanning electron microscopy and atomic absorption spectrophotometry. The results showed that the type and content of the chemical admixtures interfere in AAR expansion, with tendency of larger expansions to be obtained with the increase of the chemical admixtures content with each one of the pozzolans. Mortars with the melamine based superplasticier presented small variation, remaining close to reference value, which did not occur with the other samples. It is concluded that consistency and mortar air content with the additives interfere in AAR behavior. Smaller capillary absorptions resulted in larger expansions, contributing to the smaller amounts of pores, which means that these mortars with superplasticizers do not have enough room to accommodate gel. Alkali contribution of the additives in AAR expansions was not proved, however, alkalinity interference was proved through solubility of the aggregates in RAA behavior. As the superplasticizers are used in the field, considering their optimum content, the use of the standard content may be underestimating the expansions, and it is recommended that this finding be taken into account in future revisions of the standard NBR 15577-5.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/25569 |
| Date | 31 July 2015 |
| Creators | SILVA, Cláudia Flaviana Cavalcante da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9191655335324358, CARNEIRO, Arnaldo Manoel Pereira |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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