Monitoramento de reação álcali agregado em barras de concreto instrumentadas por sensores de Bragg em diferentes condições de exposição

Abstract

Resumo:A reação álcali agregado consiste, basicamente, em uma reação química entre os minerais potencialmente reativos constituintes de agregados e os hidróxidos que estão dissolvidos na pasta de cimento e tende a provocar a deterioração grave de estruturas de concreto, devido às suas manifestações patológicas, relacionadas à fissuração em mapa, expansão, e consequente deslocamento dos elementos estruturais. O monitoramento da reação, em laboratório, se dá pelo acompanhamento das deformações de corpos de prova, a partir de ensaios normatizados. No entanto, o acompanhamento de tais reações ocorrentes em estruturas de grande porte ainda representa um desafio, principalmente no que tange o monitoramento não destrutivo. Esforços mecânicos longitudinais e variações nas condições ambientais provocam alterações no comprimento de onda de Bragg, o que permite o uso destas redes como sensores de deformação e de temperatura. Neste trabalho, foi proposto o monitoramento da deformação linear de barras de concreto, preparadas com agregados potencialmente reativos, instrumentadas por sensores de Bragg para a avaliação da ocorrência de reação álcali agregado. O monitoramento das deformações foi realizado por 15 meses e complementado com a caracterização microestrutural e química elementar do concreto. Palavras-chave:Concreto; Fibra óptica; Reação álcali agregado; Instrumentação. Abstract:The alkali aggregate reaction consists of a chemical reaction between the potentially reactive minerals constituent of aggregates and the hydroxides that are dissolved in the cement paste. It tends to cause serious deterioration of concrete structures due to their pathological manifestations related to cracking, expansion, and consequent displacement of the structural elements. The diagnosis of this reaction in the laboratory is developed by the deformations monitoring of test specimens, from standardized tests. However, the observation of such reactions occurring in large structures still presents a challenge, especially regarding non-destructive monitoring. Longitudinal mechanical stresses and variations in environmental conditions cause changes in the Bragg wavelength, which allows the use of these networks as strain and temperature sensors. In this work, it was proposed the monitoring of linear deformation of concrete bars, prepared with potentially reactive aggregates, instrumented by Bragg sensors for the evaluation of the occurrence of aggregate alkali reaction. The deformation monitoring was carried out for 15 months and complemented with the microstructural characterization of the concrete.