Publicação

Identificação de formas de sílica potencialmente reativas em agregados vulcânicos para betão

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O betão é o material de construção mais usado a nível mundial, permitindo a edificação de várias estruturas, desde edifícios habitacionais até grandes obras como pontes e barragens. Apesar de ter uma grande resistência e durabilidade, o betão não é imune à degradação, que com o tempo causa a perda de propriedades por parte deste material, inviabilizando o funcionamento da estrutura. Uma das causas comuns desta degradação é a reação álcalis-agregado, que ocorre no interior do betão e leva à sua fracturação devido à formação de produtos expansivos. Este relatório foca-se nas reações álcalis-sílica, um tipo de reação álcalis-agregado em que formas de sílica potencialmente reativas reagem com os álcalis presentes no cimento, formando um gel sílico-alcalino, expansivo na presença de humidade. A melhor maneira de precaver estas reações é a seleção de agregados para o fabrico de betão que não sejam reativos aos álcalis, e cuja utilização permitirá um aumento no tempo de vida útil das estruturas. Os agregados utilizados no betão podem ser de natureza diversa, podendo ser utilizadas rochas vulcânicas com essa finalidade em especial nas ilhas vulcânicas, devido à inexistência de outro tipo de rochas e ao baixo valor económico dos agregados, que torna a importação destes materiais não rentável. As rochas vulcânicas contêm, em muitos casos, fases de sílica que podem ser reativas aos álcalis, como o vidro vulcânico, havendo a necessidade de estudar estas rochas do ponto de vista da sua reatividade e identificar quais as formas de sílica que contém, antes de se proceder à sua incorporação no betão. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é a identificação de formas de sílica potencialmente reativas aos álcalis, em amostras de rochas vulcânicas que são utilizadas, já foram utilizadas, ou que se quer utilizar no fabrico de betão, com diferentes níveis de reatividade aos álcalis e provenientes de diversos locais a nível mundial, a fim de relacionar as fases de sílica presentes com a reatividade das rochas. O uso de várias metodologias para atingir este objetivo (petrografia, microssonda eletrónica, difração de raios-X, digestão com ácido fosfórico e Gel Pat Test) permite também efetuar uma comparação entre elas, sendo assim possível averiguar quais os melhores métodos a utilizar. O trabalho desenvolvido permitiu concluir que o exame petrográfico das amostras, recorrendo também ao uso de microssonda eletrónica, assim como o método do ácido fosfórico, são metodologias que produzem bons resultados na identificação de formas de sílica em rochas vulcânicas. Concluiu-se também que as formas de sílica que estão relacionadas com uma maior reatividade das amostras são a opala, o vidro vulcânico (quando o conteúdo em SiO2 é superior a 65%) e a calcedónia.
Autores principais:	Esteves, Hugo Miguel da Costa
Assunto:	Betão Reações álcalis-sílica Agregados vulcânicos Teses de mestrado - 2017
Ano:	2017
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	O betão é o material de construção mais usado a nível mundial, permitindo a edificação de várias estruturas, desde edifícios habitacionais até grandes obras como pontes e barragens. Apesar de ter uma grande resistência e durabilidade, o betão não é imune à degradação, que com o tempo causa a perda de propriedades por parte deste material, inviabilizando o funcionamento da estrutura. Uma das causas comuns desta degradação é a reação álcalis-agregado, que ocorre no interior do betão e leva à sua fracturação devido à formação de produtos expansivos. Este relatório foca-se nas reações álcalis-sílica, um tipo de reação álcalis-agregado em que formas de sílica potencialmente reativas reagem com os álcalis presentes no cimento, formando um gel sílico-alcalino, expansivo na presença de humidade. A melhor maneira de precaver estas reações é a seleção de agregados para o fabrico de betão que não sejam reativos aos álcalis, e cuja utilização permitirá um aumento no tempo de vida útil das estruturas. Os agregados utilizados no betão podem ser de natureza diversa, podendo ser utilizadas rochas vulcânicas com essa finalidade em especial nas ilhas vulcânicas, devido à inexistência de outro tipo de rochas e ao baixo valor económico dos agregados, que torna a importação destes materiais não rentável. As rochas vulcânicas contêm, em muitos casos, fases de sílica que podem ser reativas aos álcalis, como o vidro vulcânico, havendo a necessidade de estudar estas rochas do ponto de vista da sua reatividade e identificar quais as formas de sílica que contém, antes de se proceder à sua incorporação no betão. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é a identificação de formas de sílica potencialmente reativas aos álcalis, em amostras de rochas vulcânicas que são utilizadas, já foram utilizadas, ou que se quer utilizar no fabrico de betão, com diferentes níveis de reatividade aos álcalis e provenientes de diversos locais a nível mundial, a fim de relacionar as fases de sílica presentes com a reatividade das rochas. O uso de várias metodologias para atingir este objetivo (petrografia, microssonda eletrónica, difração de raios-X, digestão com ácido fosfórico e Gel Pat Test) permite também efetuar uma comparação entre elas, sendo assim possível averiguar quais os melhores métodos a utilizar. O trabalho desenvolvido permitiu concluir que o exame petrográfico das amostras, recorrendo também ao uso de microssonda eletrónica, assim como o método do ácido fosfórico, são metodologias que produzem bons resultados na identificação de formas de sílica em rochas vulcânicas. Concluiu-se também que as formas de sílica que estão relacionadas com uma maior reatividade das amostras são a opala, o vidro vulcânico (quando o conteúdo em SiO2 é superior a 65%) e a calcedónia.