CONCRETO & Construções | 61
1. INTRODUÇÃO
O
número de casos noticia-
dos de outras estruturas de
concreto armado, além das
barragens, afetadas pela Reação Álcali-
-Agregado (RAA) é crescente. A deterio-
ração induzida pela RAA impacta dire-
tamente os requisitos mínimos exigidos
pelas normas, relativos aos aspectos
funcionais e operacionais, a perda de
capacidade resistente e a durabilidade
e seus planos de intervenção.
Desde a década de 80, diversas
metodologias têm sido propostas, uti-
lizando-se modelos calibrados basea-
dos no Método dos Elementos Finitos
(MEF), de estruturas afetadas pelas
expansões deletérias devidas à RAA.
Neste trabalho, apresenta-se uma revi-
são de metodologia para a modelagem
computacional da RAA e sua aplicação
a um caso de grande relevância prática.
1.1 Fatores intervenientes da RAA
Nas primeiras idades do concreto
potencialmente reativo, a RAA produz
um gel higroscópico, que expande por
absorção de água. Este gel migra para
os poros do concreto, até que esses
estejam completamente preenchidos. A
partir deste ponto, estabelece-se uma
significativa pressão osmótica, condu-
zindo a um quadro de microfissuração
intenso em todo o concreto afetado pela
RAA. A intensidade, a distribuição espa-
cial e a taxa de expansão da RAA são
influenciadas por uma série de fatores:
(i) tipo, quantidade e granulometria do
agregado reativo presente no concreto;
(ii) a quantidade de álcalis provenientes
do cimento e de fontes externas; (iii)
grau de umidade do concreto; (iv) distri-
buição da temperatura; (v) estado triaxial
de tensões; e (vi) taxa de armadura nas
três direções ortogonais.
2. SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
De um modo geral, a simulação das
expansões de estruturas afetadas pela
RAA ao longo do tempo, consideran-
do-se todos os fatores de influência,
requer procedimentos numéricos para
análises não lineares acopladas, fazen-
do uso de algoritmos incrementais e
iterativos. Na década de 90, recursos
de supercomputação eram exigidos
para a análise não linear acoplada de
um modelo de 300.000 graus de liber-
dade (estrutura e camadas de solo),
mostrado na Figura 1. Tais recursos
viabilizaram a análise deste modelo
para a verificação dos efeitos causados
pela RAA, varrendo um período de 60
anos, em um tempo de processamen-
to de três horas [PAPPALARDO, 1999].
Atualmente, pode-se contar com o uso
computadores pessoais que perfazem
a mesma tarefa em um tempo inferior
a três horas.
Os principais fatores que contribu-
íram para os avanços observados nas
u
inspeção e manutenção
Modelagem computacional
da expansão por RAA
ALFONSO PAPPALARDO JR.
E
scola
de
E
ngenharia
da
U
niversidade
P
resbiteriana
M
ackenzie
RUY MARCELO DE OLIVEIRA PAULETTI
E
scola
P
olitécnica
da
U
niversidade
de
S
ão
P
aulo
THOMAS GARCIA CARMONA
TIAGO GARCIA CARMONA
ANTONIO CARMONA FILHO
C
armona
S
oluções
de
E
ngenharia
u
Figura 1
Barragem Billings-Pedras (a) modelo de elementos finitos com estrutura
de concreto e múltiplas camadas de solo estratificado (b) deformações por
RAA após 60 anos nas faces montante e jusante e nas paredes do
contraforte [PAPPALARDO JR., 1999]
a
b
