Diagnostic of concrete samples extracted from pile caps affected by internal swelling reactions. - Nascimento, Nicole Pamela da Silva (2020)
Devido à deterioração precoce dos blocos de fundação em edifícios residenciais e pontes na Região Metropolitana do Recife, vários estudos têm sido realizados na última década para diagnosticar o problema e descobrir as razões para este processo e para estabilizar medidas aplicadas que possam proporcionar um nível de desempenho aceitável de tais elementos. Nesta pesquisa de mestrado, foram estudadas amostras extraídas de um bloco de fundação de um edifício residencial construído há cerca de dez anos. Foram realizados ensaios laboratoriais para avaliar as propriedades mecânicas e de transporte das amostras de concreto, bem como sua composição físico-química utilizando análises avançadas. Os ensaios realizados foram os seguintes: resistência à compressão, módulo estático e dinâmico de elasticidade do concreto, porosidade aparente, permeabilidade a gases, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espectroscopia raman. Visualmente foi possível identificar algumas evidências, tais como: fissura em mapa na superfície da fundação, manchas brancas nos agregados, bordas de gel sílico-alcalino, fissura no agregado, lixiviação, manchas ao redor dos agregados, material branco depositado nos vazios e poros completamente preenchidos com cristais de etringita. O problema do extenso quadro de fissuração nas fundações teve sua origem na formação de etringita tardia, proveniente possivelmente de um elevado calor de hidratação oriundo da concretagem do grande volume de concreto. Os mecanismos que causaram danos aos blocos de fundações investigados foram as reações de expansão interna, principalmente a reação álcalis agregado e a formação de etringita tardia. Ficou comprovada a presença de produtos cristalinos da reação álcali-agregado através das análises físico-químicas, como espectroscopia Raman e EDS. Assim como os cristais de etringita encontrados nos padrões XRD, nas imagens do SEM e na composição química do EDS. Os valores das propriedades mecânicas do concreto foram influenciados de maneiras diferentes pelas reações, a saber: a resistência à compressão do concreto não foi prejudicada pelas reações. Já os valores do módulo estático e dinâmico de elasticidade do concreto tendem a diminuir, cerca de 74% e 53%, respectivamente. A porosidade apresentou valor elevado (entre 9 e 10%), assim como a permeabilidade do concreto (​10​-16 e 10​-15​), determinando a influência negativa das ISR nas propriedades de transporte. Portanto, os métodos utilizados provaram ser eficazes na compreensão do problema encontrado e têm potencial para serem utilizados no projeto e execução de blocos de fundações.