nbr 15577-3_2008

ABNT 2008

NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR15577-3

Primeira edio 14.04.2008

Vlida a partir de

14.05.2008

Verso corrigida24.11.2008

Agregados Reatividade lcali-agregado Parte 3: Anlise petrogrfica para verificao da potencialidade reativa de agregados em presena de lcalis do concreto

Aggregates Alkali reactivity of aggregates Part 3: Petrographic analysis for evaluation of the potential reactivity of aggregates with alkali compounds from concrete

Palavras-chave: Agregado. Concreto. Reao lcali-agregado. Descriptors: Aggregate. Concrete. Alkali aggregate reactivity. ICS 91.100.30 ISBN 978-85-07-00621-3

Nmero de referncia

ABNT NBR 15577-3:20088 pginas

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ABNT 2008 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrnico ou mecnico, incluindo fotocpia e microfilme, sem permisso por escrito pela ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28 andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 [email protected] www.abnt.org.br Impresso no Brasil

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Sumrio Pgina

Prefcio ....................................................................................................................................................................... iv

1 Escopo ............................................................................................................................................................ 1

2 Referncias normativas ................................................................................................................................ 1

3 Termos e definies ...................................................................................................................................... 1

4 Consideraes gerais ................................................................................................................................... 3

5 Aparelhagem .................................................................................................................................................. 3 5.1 Sistema para confeco de sees delgadas de rocha ............................................................................ 3 5.2 Microscpio petrogrfico ............................................................................................................................. 3 5.3 Equipamentos adicionais ............................................................................................................................. 3

6 Amostragem ................................................................................................................................................... 4

7 Procedimento de anlise .............................................................................................................................. 4

8 Classificao do agregado quanto RAA .................................................................................................. 5

9 Relatrio ......................................................................................................................................................... 5

Anexo A (informativo) Rochas e minerais suscetveis reao lcali-agregado ................................................ 6

Anexo B (informativo) Anlise petrogrfica de agregados grados quanto reatividade lcali-agregado ...... 7

Anexo C (informativo) Bibliografia ............................................................................................................................ 8

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Prefcio

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Foro Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalizao Setorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais (ABNT/CEE), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratrio e outros).

Os Documentos Tcnicos ABNT so elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) chama ateno para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT no deve ser considerada responsvel pela identificao de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR 15577-3 foi elaborada no Comit Brasileiro de Cimento, Cimento e Agregados (ABNT/CB-18), pela Comisso de Estudos de Requisitos e Mtodos de Ensaios de Agregados (CE-18:200.01). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n 12, de 19.12.2007 a 18.02.2008, com o nmero de Projeto 18:200.01-001/3.

A ABNT NBR 15577, sob o ttulo geral Agregados Reatividade lcali-agregado, tem previso de conter as seguintes partes:

! Parte 1: Guia para avaliao da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto;

! Parte 2: Coleta, preparao e periodicidade de ensaios de amostras de agregados para concreto;

! Parte 3: Anlise petrogrfica para verificao da potencialidade reativa de agregados em presena de lcalis do concreto;

! Parte 4: Determinao da expanso em barras de argamassa pelo mtodo acelerado;

! Parte 5: Determinao da mitigao da expanso em barras de argamassa pelo mtodo acelerado;

! Parte 6: Determinao da expanso em prismas de concreto.

Esta verso corrigida da ABNT NBR 15577-3:2008 incorpora a Errata 1 de 24.11.2008.

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Agregados Reatividade lcali-agregado Parte 3: Anlise petrogrfica para verificao da potencialidade reativa de agregados em presena de lcalis do concreto

1 Escopo

1.1 Esta Parte da ABNT NBR 15577 especifica um mtodo para execuo de anlise petrogrfica de amostras representativas de rochas para uso como agregados em concreto, com nfase nos fatores condicionantes para a ocorrncia da reao lcali-agregado (RAA).

1.2 Esta Parte da ABNT NBR 15577 no se aplica a agregado mido, para o qual se recomenda a ABNT NBR 7389.

2 Referncias normativas

Os documentos relacionados a seguir so indispensveis aplicao deste documento. Para referncias datadas, aplicam-se somente as edies citadas. Para referncias no datadas, aplicam-se as edies mais recentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR 7389, Apreciao petrogrfica de materiais naturais, para utilizao como agregado em concreto

ABNT NBR 9935, Agregados Terminologia

ABNT NBR 15577-1, Agregados Reatividade lcali-agregado Parte 1: Guia para avaliao da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto

ABNT NBR 15577-2, Agregados Reatividade lcali-agregado Parte 2: Coleta, preparao e periodicidade de ensaios de amostras de agregados para concreto

ABNT NBR NM 66, Agregados Constituintes mineralgicos dos agregados naturais Terminologia

3 Termos e definies

Para os efeitos desta Parte da ABNT NBR 15577, aplicam-se os termos e definies das ABNT NBR 9935, ABNT NBR NM 66, ABNT NBR 15577-1, e os seguintes.

3.1 textura mirmequtica textura encontrada geralmente em granitos, rochas de alto grau de metamorfismo e milonitos, caracterizada pelo intercrescimento entre plagioclsio (geralmente oligoclsio) e quartzo, geralmente substituindo o feldspato potssico. O quartzo ocorre com formato em gotas ou vermicular. importante para a RAA quando indicar, junto com outras feies, deformao; deve ser considerado na estimativa da quantidade de quartzo microgranular

3.2 textura perttica textura geralmente encontrada em granitos e rochas gnissicas, caracterizada pelo intercrescimento de feldspato rico em sdio, tipicamente albita (hspede) em feldspato potssico, tipicamente microclnio (hospedeiro). Apresenta importncia para a RAA apenas no caso de pertita em chama, por indicar deformao da rocha

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3.3 opala forma hidratada de slica (SiO2.nH2O) que consiste em um arranjo de esferas de slica, com estrutura cristalina pouco definida. Seu teor de gua varia geralmente de 3 % a 9 %, com valores de massa especfica e dureza sempre menores que os do quartzo. Apresenta brilho resinoso a vtreo. encontrado em diversos tipos de rocha, principalmente em rochas sedimentares do tipo cherts e como o principal componente de diatomitos. Tambm ocorre como material secundrio, preenchendo cavidades e fissuras de rochas gneas ou como impregnaes em cascalhos e areias

3.4 calcednia mineral que tem sido considerado tanto uma variedade de quartzo criptocristalino quanto um mineral distinto. freqentemente composta de uma mistura de fibras microscpicas de quartzo, com expressivo nmero de poros submicroscpicos preenchidos por gua e ar. As propriedades da calcednia so intermedirias entre aquelas da opala e do quartzo, sendo algumas vezes distinguveis do quartzo somente por ensaios de laboratrio. o principal constituinte de cherts. A calcednia encontrada especialmente em areias e cascalhos

3.5 zelitas minerais que formam um grande grupo de aluminossilicatos hidratados de elementos alcalinos e alcalino-terrosos, com colorao esbranquiada ou clara. So encontrados como material de preenchimento de cavidades e fissuras de rochas gneas, ou como constituintes da prpria rocha, como produto de alterao hidrotermal. Algumas espcies de zelitas, particularmente heulandita, natrolita e laumontita, so consideradas deletrias quanto RAA, principalmente as duas primeiras, por liberar lcalis no concreto por meio dos fenmenos de troca catinica

3.6 vidro vulcnico rochas compostas essencialmente de vidro de composio silictica, sem estrutura cristalina definida, ou seja, cristalograficamente amorfo. O vidro vulcnico, quando apresenta colorao escura e alto teor de slica, denominado obsidiano; j as variedades mais claras, espumosas e vtreas, com bolhas alongadas e tubulares, so designadas pumicito. Outros tipos so escria natural e perlita. Essa denominao aplica-se tambm parte amorfa, no cristalizada, de rochas vulcnicas como basaltos, andesitos e riolitos

3.7 vidro devitrificado termo genrico utilizado para designar os materiais cristalinos resultantes da modificao do vidro vulcnico, decorrente principalmente de processos magmticos tardios ou intempricos. Os principais produtos da devitrificao so argilominerais e feldspatos

3.8 quartzo mineral bastante comum, composto de slica (SiO2) e que risca o vidro. Quando puro, incolor, com brilho vtreo e fratura concoidal. resistente ao intemperismo, sendo constituinte freqente de areias e cascalhos, arenitos e tambm de rochas gneas e metamrficas

3.9 quartzo deformado quartzo que apresenta deformaes intracristalinas decorrentes de processos tectnicos. Sob microscpio ptico de luz transmitida polarizada, exibe extino ondulante, bandas de deformao, subgros e outras feies, dependendo do processo intracristalino envolvido e do arranjo dos defeitos

3.10 quartzo microgranular quartzo de granulao diminuta, menor que 0,15 mm, equivalente ao quartzo microcristalino

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3.11 clorofeta corresponde a uma mistura de argilominerais de magnsio, ferro e clcio. Apresenta colorao esverdeada a marrom avermelhada. Por processos secundrios, substitui de forma pseudomrfica olivinas, piroxnios e vidros vulcnicos. Ocorre normalmente preenchendo fraturas e vesculas ou ainda, ocupando os espaos intersticiais entre ripas de plagioclsio em basaltos

3.12 tridimita e cristobalita polimorfos de alta temperatura do quartzo (SiO2), encontrados em rochas vulcnicas cidas. So meta-estveis em condies de temperatura e presso ambiente

4 Consideraes gerais

4.1 Esta parte da ABNT NBR 15577 estabelece os procedimentos de anlise petrogrfica por microscopia tica. Entretanto, pode requerer tcnicas complementares, como colorao seletiva de minerais, anlise por difrao de raios-X (DRX), anlise termodiferencial (ATD), espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrnica de varredura (MEV) e anlise de raios-X por energia dispersiva (EDX).

4.2 A validade da anlise petrogrfica depende em larga escala da representatividade das amostras examinadas, da abrangncia e exatido da informao fornecida ao petrgrafo com relao fonte e ao uso pretendido do material. Depende principalmente da experincia e habilidade do petrgrafo em correlacionar esses dados com as informaes da anlise. Uma anlise difere de um ensaio por seu carter subjetivo e interpretativo.

4.3 Esta parte da ABNT NBR 15577 no descreve as tcnicas de anlise petrogrfica. A anlise deve ser realizada por pessoas qualificadas, com formao e experincia para aplicar as tcnicas de reconhecimento das propriedades caractersticas de rochas e minerais, bem como descrever e classificar os constituintes de uma amostra de agregado.

5 Aparelhagem

A aparelhagem necessria para a execuo do ensaio a descrita em 5.1 a 5.3.

5.1 Sistema para confeco de sees delgadas de rocha

Equipamentos de corte, desbaste e polimento para elaborao de seo ou lmina delgada de rocha sobre lmina de vidro, com aproximadamente de 30 "m de espessura e laterais de aproximadamente 20 mm - 30 mm e 30 mm - 50 mm.

5.2 Microscpio petrogrfico

Microscpio de luz transmitida (ou melhor) de dupla polarizao, com sistema para conoscopia.

5.3 Equipamentos adicionais

Se necessrio, podem ser utilizadas ferramentas adicionais e seus sistemas de preparao. Entre tais tcnicas esto:

a) anlise por difrao de raios-X (DRX);

b) anlise termodiferencial (ATD);

c) microscopia eletrnica de varredura (MEV).

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6 Amostragem

fundamental que as amostras enviadas para anlise sejam representativas do material em questo. A qualidade e aplicao prtica da anlise dependem da boa representatividade da amostra.

A amostragem dos agregados e sua reduo para ensaio devem ser realizadas de acordo com a ABNT NBR 15577-2.

7 Procedimento de anlise

A execuo da anlise deve seguir os mtodos usuais de anlise petrogrfica, conforme os procedimentos indicados a seguir:

a) examinar macroscopicamente a amostra e classific-la quanto ao tipo se cascalho, pedrisco, fragmento de rocha, testemunho de sondagem ou pedra britada;

b) avaliar as propriedades fsico-mecnicas, classificando se a rocha constituinte muito coerente, coerente, pouco coerente ou frivel;

c) examinar macroscopicamente a rocha constituinte e registrar a cor e a estrutura (macia, foliada, bandada ou outra);

d) examinar a seo delgada ao microscpio e registrar as seguintes caractersticas da rocha:

! textura;

! granulao (distinguir matriz e cimento se houver), classificando-a em grossa, mdia ou fina;

! composio mineralgica: minerais principais e subordinados. Caso ocorram minerais opacos, o petrgrafo deve indicar o seu percentual (estimado ou por contagem) de ocorrncia. Entre os opacos, os sulfetos merecem ateno especial, pois podem levar a manifestaes patolgicas alheias a RAA. A presena dos opacos deve ser mencionada no relatrio, que deve recomendar ensaios complementares;

! presena (ou ausncia) de minerais e fases deletrios quanto RAA; estimar o seu teor e, se pertinente, seu modo de ocorrncia, granulometria e relao com os outros minerais. As principais fases deletrias esto apresentadas no Anexo A;

! estimativa da quantidade de quartzo microgranular (menor que 0,15 mm), conforme os campos: menor que 5 %, entre 5 % e 15 % e maior que 15 %;

NOTA Incluir nesta estimativa o quartzo mirmequtico.

! sempre que presente feldspato em rochas deformadas, indicar a sua textura se mirmequtica, perttica ou no aplicvel;

! estado microfissural, indicando, onde aplicvel, se a microfissurao ausente, moderada ou forte;

! estado de alterao da rocha, classificando-a como s, pouco alterada ou alterada e descrevendo, se necessrio, o estado de minerais especficos;

! natureza (gnea, sedimentar ou metamrfica) e classificao petrogrfica da rocha;

NOTA Preferencialmente, adotar para a classificao da rocha a bibliografia constante no Anexo C.

! nas rochas que apresentarem quartzo maior que 0,15 mm em proporo igual ou superior a 5 % do total da rocha e quando solicitado pelo cliente ou a critrio do petrgrafo; a extino ondulante do quartzo pode ser quantificada conforme Dolar-Mantuani (ver Anexo C).

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7.5 Caso a amostra apresente quantidade expressiva de argilominerais e minerais no identificveis pelas tcnicas usuais de petrografia, devem ser usadas tcnicas complementares, conforme sua disponibilidade e julgamento do executor da anlise petrogrfica.

8 Classificao do agregado quanto RAA

Com base na anlise petrogrfica da rocha, classificar o agregado quanto RAA em potencialmente incuo ou potencialmente reativo.

Os limites mximos aceitveis de fases reativas geralmente adotados para classificar um agregado como potencialmente incuo so: 5 % (quartzo deformado), 3 %( calcednia), 1 % (tridimita ou cristobalita), 3 % (vidro vulcnico) e 0,5 % (opala). Entretanto, com base em sua experincia e nas feies presentes, o petrgrafo pode admitir limites distintos.

O Anexo B apresenta uma sugesto de modelo de anlise petrogrfica, com as caractersticas que devem ser apuradas para possibilitar ao petrgrafo essa classificao.

9 Relatrio

O documento tcnico resultante da anlise petrogrfica deve conter:

a) identificao da amostra e demais informaes fornecidas pelo cliente;

b) informaes listadas na Seo 7;

c) classificao petrogrfica da rocha constituinte da amostra;

d) classificao quanto RAA;

e) recomendao de ensaios e anlises complementares para verificao da reatividade potencial do agregado frente aos lcalis;

f) recomendao, se necessrio, de ensaios e anlises complementares, se houver fases ou minerais suspeitos de provocar outras manifestaes patolgicas no ligadas a RAA;

g) data de incio e trmino da anlise;

h) nota informando que os resultados apresentados restringem-se amostra ensaiada.

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Anexo A (informativo)

Rochas e minerais suscetveis reao lcali-agregado

A Tabela A.1 apresenta uma relao de rochas e minerais suscetveis ao desenvolvimento de reao com lcalis.

Tabela A.1 Minerais e rochas suscetveis reao lcali-agregado1)

Minerais reativos, com cristalinidade baixa ou slica meta-estvel e vidros vulcnicos

Material reativo Rochas de ocorrncia

Rochas sedimentares Rochas vulcnicas

Opala, tridimita ou cristobalita, vidro vulcnico cido, intermedirio ou bsico

Rochas sedimentares contendo opala, como folhelho, arenito, rochas silicificadas, alguns cherts e flints e diatomito

Rochas vulcnicas com vidro ou vitrofricas: rochas cidas, intermedirias ou bsicas como riolito, dacito, latito, andesito, tufo, perlita, obsidiana e todas as variedades contendo uma matriz vtrea, alguns basaltos

Rochas reativas contendo quartzo

Material reativo Tipos de rocha

Calcednia, quartzo micro e criptocristalino.

Quartzo macrogranular, com o retculo cristalino deformado, rico em incluses, intensamente fraturado, com quartzo microcristalino no contato do gro

Chert, flint, veio de quartzo, quartzito, quartzo arenito, arenito quartzoso, calcrio silicoso

Rochas vulcnicas com vidro devitrificado micro ou criptocristalino

Rochas micro ou macrogranulares que contenham quartzo micro ou criptocristalino ou quantidade significativa de quartzo moderadamente ou intensamente tensionado:

# rochas gneas: granito, granodiorito e charnockito

# rochas sedimentares: arenito, grauvaca, siltito, argilito, folhelho, calcrio silicoso, arenito e arcseo

# rochas metamrficas: gnaisse, quartzo-mica xisto, quartzito, filito, ardsia

1) Elaborada com base na Tabela B.1 da Canadian Standards Association A23.1-04 Concrete materials and methods of concrete construction.

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Anexo B (informativo)

Anlise petrogrfica de agregados grados quanto reatividade lcali-

agregado

A Tabela B.1 apresenta um modelo que pode ser aplicado apreciao petrogrfica de agregados grados para verificao de sua potencialidade quanto ao desenvolvimento de reao expansiva com lcalis.

Tabela B.1 Modelo de apresentao da anlise petrogrfica de agregados grados quanto RAA

IDENTIFICAO

TIPO: Cascalho Pedrisco Fragmento de rocha Testemunho de sondagem Pedra britada

FORMA DOS FRAGMENTOS / NDICE DE FORMA (para pedra britada e pedrisco): Lamelar Eqidimensional Alongada No se aplica

PROPRIEDADES FSICO-MECNICAS: Rocha muito coerente Rocha coerente Rocha pouco coerente Rocha frivel

CARACTERSTICAS MACROSCPICAS: COR: ESTRUTURA:

Macia Foliada Bandada Outra:______________________ CARACTERSTICAS MICROSCPICAS: COMPOSIO MINERALGICA PRINCIPAL: SUBORDINADA: DELETRIOS Opala Clorofeita Calcednia Zelita Vidro vulcnico Quartzo deformado Vidro devitrificado Quartzo microgranular Outros: ____________________________ ESTIMATIVA PARA CADA FASE < 1 % 1 % a 5 % > 5 % ausente TEXTURA: GRANULAO:

Grossa (3 cm e 5 mm) Mdia (5 mm e 1 mm) Fina (< 1 mm) ESTADO DE ALTERAO:

Rocha s Rocha pouco alterada Rocha alterada Observaes:_______________

QUARTZO: NGULO EXTINO ONDULANTE: < 15 15 a 30 > 30 No se aplica

PROCENTAGEM DE QUARTZO MICROGRANULAR: < 5 % 5 % a 15 % > 15 % No se aplica

FELDSPATOS Texturas potencialmente reativas: Mirmequita (quartzo vermiforme) Pertita em chama No se aplica

GRANULAO DA MATRIZ / CIMENTO (PARA ROCHAS SEDIMENTARES): > 1 mm 1 mm a 0,20 mm < 0,20 mm No se aplica

MICROFISSURAO: Ausente ou fraco Moderado Forte No se aplica

TIPO DE ROCHA: gnea Sedimentar Metamrfica

CLASSIFICAO PETROGRFICA: REATIVIDADE POTENCIAL LCALI-AGREGADO:

Potencialmente incuo Potencialmente reativo

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Anexo C (informativo)

Bibliografia

Dolar-Mantuani, L.M.M. 1981. Undulatory extintion in quartz used for identifying potentially alkali-reactive rocks. International conference on alkali-aggregate reaction in concrete, 5. Cape Town. Proceedings.... Pretoria. National Building Research Institute of the CSIR. S252/36.

Le Maitre, R.W. (ed.) 1989. A classification of igneous rocks and glossary of terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences - Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Oxford. Blackwell Scientific Publications. 193 p.

Winkler, H.G. 1976. Petrogenesis of metamorphic rocks. 4. ed. New York: Springer-Verlag. 334p.

Williams, H; Turner, F.J.; Gilbert, C.M. 1970. Petrografia Uma introduo ao estudo em sees delgadas. So Paulo. Ed. Polgono. 445p.

Pettijohn, F.J. 1975. Sedimentary rocks. 3. ed. New York. Harper & Row, Publishers. 628p.

Spry, A. 1969. Metamorphic textures. Oxford. Pergamon Press. 350p.

Passchier, C. W., Trouw, R.A.J. 1996. Microtectonics. Springer Verlag. Berlin Heidelberg.289p.

CSA 1994a - Appendix B Alkaliaggregate reaction. CSA A23.2-4 concrete materials and methods of concrete construction. Canadian Standards Association, Toronto, Ont.

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