AVALIAÇÃO NÃO DESTRUTIVA DO ATAQUE INTERNO POR SULFATOS EM TESTEMUNHOS DE CCR DE UMA BARRAGEM

Autores

  • Hudson Goto Engenheiro Civil Msc, Companhia Paranaense de Energia – Copel/UFPR
  • Betina Lepretti Medeiros Engenheira Civil Msc, Institutos Lactec – Doutoranda UFPR
  • Marcelo Henrique Farias de Medeiros Professor Doutor, Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná
  • Mariana O. G. P. Bragança Professora Doutora, Departamento de Construção Civil da Universidade Federal do Paraná/Institutos Lactec
  • Kleber Franke Portella Professor Doutor, Institutos Lactec
  • Isabela Cristina Oliveira Engenheira Civil Msc, Companhia Paranaense de Energia - Copel
  • Jeferson Luiz Bronholo Tecnólogo em Edificações, Institutos Lactec

Resumo

A presença de íons sulfatos ( ) no interior da matriz cimentícia de concretos pode dar origem ao ataque interno por sulfatos. Estes íons podem reagir com os álcalis do cimento, formando compostos expansivos como a gipsita, etringita e outros sais de sulfato, resultando em deteriorações no concreto. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento físico e mecânico de testemunhos de concreto compactado a rolo (CCR), extraídos de uma barragem de usina hidrelétrica com sinais de ataque interno por sulfatos. Posteriormente, foram realizados ensaios de resistividade elétrica e resistência à compressão axial. Resultados diferentes foram obtidos no bloco 22, com baixos valores de resistividade elétrica e altos valores de resistência à compressão axial, apresentando picos de thenardita e gipsita pela análise por DRX. A correlação linear R² de 0,85 entre os ensaios demonstrou a sua efetividade na detecção do ataque interno por sulfatos em testemunhos de concreto. Esse trabalho foi desenvolvido no âmbito do Programa de P&D ANEEL, projeto 6491-0301/2013.

Referências

ARAÚJO, G.S.; CHINCHÓN, S.; AGUADO, A. Evaluation of the behavior of concrete gravity dams suffering from internal sufalte attack. Ibracon Structures and Materials Journal, v.1, n.1, p.84-112, 2008.

AYORA, C.; CHINCHÓN, S.; AGUADO, A.; GUIRADO, F. Weathering of iron sulfides and concrete alteration: thermodynamic model and observation in dams from Central Pyrenees, Spain. Cement and Concrete Research, v. 28, n.9, p.1223-1235, 1998.

BRE SPECIAL DIGEST 1. Concrete in agressive ground. Building Research Establishment Construction Division. United Kingdom, 2005.

CAMPOS, A. Análisis numérico de presas de hormigón bajo acciones expansivas. Tesis (Doctoral), Universitat Politècnica de Catalunya, Departament d´Enginyeria de la Construcció, Barcelona, 2012.

CAMPOS, A.; LÓPEZ, C.M.; AGUADO, A. Diffusion-reaction model for the internal sulfate attack in concrete. Construction and Building Materials, n.102, p.531-540, 2015.

CHINCHÓN, J.S.; AYORA, C.; AGUADO, A.; GUIRADO, F. Influence of weathering of iron sulfides contained in aggregates on concrete durability. Cement and concrete research, v. 25, n.6, p.1264-1272, 1995.

CHINCHÓN-PAYÁ, S.; AGUADO, A.; CHINCHÓN, S. A comparative investigation of the degradation of pyrite and pyrrhotite under simulated laboratory conditions. Engineering Geology, n. 127, p. 75-80, Dez 2011.

CZEREWKO, M.A.; CRIPPS, J.C.; REID, J.M.; DUFFELL, C.G. Sulfur species in geological materials – sources and quantification. Cement and Concrete Composites, v. 25, p. 657-671, 2003.

DEBIEB, F.; COURARD, L.; KENAI, S.; DEGEIMBRE, R. Roller compacted concrete with contaminated recycled aggregates. Construction and Building Materials, v. 23, p. 3382-3387, 2009.

FERREIRA, R.M.; JALALI, S. NDT measurements for the prediction of 28-day compressive strength. NDT&E International, n. 43, p. 55-61, 2010.

GOMIDES, M.J.; CARASEK, H.; CASCUDO, O. Ataque por sulfatos ao concreto compactado com rolo (CCR). 44º Congresso Brasileiro do Concreto – Ibracon, Belo Horizonte, 16p., 2002.

GOMIDES, M.J. Investigação de agregados contendo sulfetos e seus efeitos sobre a durabilidade do concreto. Tese (Doutorado – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal do Rio Grande do Sul). Porto Alegre, 2009.

GOTO, H.; BRAGA, V.S.; CAPRARO, A.P.B.; MEDEIROS, M.H.F.; BRAGANÇA, M.O.G.P.; PORTELLA, K.F.; OLIVEIRA, I.C. Physicochemical evaluation of oxidation of diabase aggregates with sulfide minerals: influence of particle size, pH of the médium and pyrite concentration. Journal of Building Pathology and Rehabilitation, n. 1, Out, 2016.

HIME, W.G.; MATHER, B. “Sulfate attack,” or is it?. Cement and Concrete Research, v. 29, p. 789-791, 1999.

MARQUES FILHO, J.; TRABOULSI, M.A.; PAULON, V.A. Estudo de traumatismos em testemunhos de CCR. Revista Espaço Energia, n.1, Out 2004.

MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto – Estrutura, Propriedades e Materiais. 3ª Ed., Ed. Pini. São Paulo, 2008.

OLIVEIRA, I.C. Análise de dados para elaboração de diretrizes visando à detecção de sulfetos e sulfatos na composição do CCR. Dissertação (Mestrado – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil). Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2013.

RODRIGUES, A.; DUCHESNE, J.; FOURNIER, B.; DURAND, B.; RIVARD, P.; SHEHATA, M. Mineralogical and chemical assessment of concrete damaged by the oxidation of sulfide-bearing aggregates: Importance of thaumasite formation on reaction mechanisms. Cement and Concrete Research, n. 42, p. 1336-1347, Jun 2012.

SALEEM, M.; SHAMEEM, M.; HUSSAIN, S.E.; MASLEHUDDIN, M. Effect of moisture, chloride and sulphate contamination on the electrical resistivity of Portland cement concrete. Construction and Building Materials, n. 3, p. 209-214, Out 1996.

SANTHANAM, M.; COHEN, M.D.; OLEK, J. Sulfate attack research – whither now?. Cement and Concrete Research, n.31, p.845-851, Mar 2001.

SKALNY, J.; JOHANSEN, V.; THAULOW, N.; PALOMO, A. DEF: Una forma de ataque por sulfatos. Materiales de Construcción, v.46, n.244, 1996.

SKALNY, J.; MARCHAND, J.; ODLER, I. Sulfate Attack on Concrete. 2º Ed. Spon Press, London, 2002.

TIAN, B.; COHEN, M.D. Does gypsum formation during sulfate attack on concrete lead to expansion? Cement and concrete research, n. 30, p. 117-123, 2000.

TRABOULSI, M.A. Análise do comportamento de juntas de CCR com alto teor de finos. Dissertação (Mestrado – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2007.

Downloads

Publicado

30.08.2017

Edição

Seção

Artigos Científicos