Engenheiros suíços modelam reação álcalis-agregado em estruturas de betão

Investigadores dos Laboratórios Federais Suíços de Tecnologia e Ciências dos Materiais (Empa) e do Instituto Paul Scherrer (PSI) modelaram, pela primeira vez, a reação álcalis-agregado (RAA) em estruturas de betão, a uma escala atómica. Os engenheiros suíços utilizaram o dispositivo SLS (“Swiss Light Source“), um sincrotrão de terceira geração existente no PSI, para descortinar as alterações nano estruturais cristalinas decorrentes daquele processo degenerativo do betão.

A reação álcalis-agregado, que ocorre frequentemente em estruturas de betão em contacto com água ou humidade e expostas à ação agressiva dos agentes climatéricos, decorre da interação entre álcalis e é frequentemente indicadora da degradação do betão. Manifesta-se, exteriormente, pelo aparecimento de fissuração ramificada, em malha, em resultado da expansão de material no seio do betão.

É esta estrutura específica que foi agora modelada pelo Empa, permitindo observar, pela primeira vez, a forma regular como os átomos se organizam, assumindo uma configuração cristalina.
Embora os processos químicos envolvidos na reação álcalis-agregado, há muito que sejam conhecidos, nunca tinha antes sido identificada a estrutura física do gel de sílica (hidrato de silicato de cálcio alcalino), nem modelada numericamente a sua influência.

O estudo foi realizado com base numa amostra de material recolhido de uma ponte suíça, construída em 1969. Lâminas com apenas 0.02 milímetros de espessura, obtidas daquela amostra, foram irradiadas pelos feixes de protões de alta intensidade, com uma energia de 2.4 GeV, do SLS.
Através de medições de difração e métodos de análise numérica complexa, foi possível determinar a estrutura cristalina do material com uma precisão nunca antes conseguida.

 

 

Fonte: Empa; PSI

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