Carbonatação do concreto

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Aluna: Andressa Guimarães Bucar
Disciplina: Química Geral I
Turma: 0512 Semestre:2015/1
Professor: José Geraldo Delvaux
DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO DE BETÕES, ARGAMASSAS OU OUTROS MATERIAIS CIMENTÍCIOS
Palmas – TO, Junho de 2015.
															
DETERMINAÇÃO DA PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO DE BETÕES, ARGAMASSAS OU OUTROS MATERIAIS CIMENTÍCIOS
Relatório realizado como atividade complementar 
para a obtenção da
 disciplina de Química Geral I do curso de Engenharia Civil, sob orientação do professor 
Me. José Geraldo Delvaux
, pelo Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA).
Palmas – TO, junho de 2015.
Introdução:
A carbonatação, que ocorre naturalmente em estruturas de concreto, é um fenômeno físico-químico que resulta em mudanças na microestrutura e na diminuição do pH do concreto. Esse fenômeno pode despassivar o aço utilizado nas estruturas de concreto armado, permitindo a corrosão das armaduras, e por esse motivo são realizados diversos estudos sobre o tema. A carbonatação é ocasionada pelas reações químicas resultantes da interação entre os principais constituintes presentes na atmosfera, como o CO2 (gás carbônico), esse dióxido de carbono penetra nos poros do concreto, dilui-se na umidade presente na estrutura e forma o composto chamado ácido carbônico (H2CO3). Este ácido reage com alguns componentes da pasta de cimento hidratada e resulta em água e carbonato de cálcio (CaCO3). O composto que reage rapidamente com (H2CO3) é o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2).
O carbonato de cálcio não deteriora o concreto, porém durante a sua formação consome os álcalis da pasta e reduz o Ph. Ao carbonatar, o ph do concreto reduz-se para valores próximos de 8.5, formando a “frente de carbonatação” composta por duas zonas de ph distintas (uma neutra e uma básica). Esta frente avança em direção ao interior do concreto e quando alcança a armadura ocorre a despassivação do aço e este se torna vulnerável.
Fatores que influenciam na carbonatação:
Concentração de CO2  no ambiente
Do percentual de umidade do ar 
Da temperatura a que a estrutura está submetida 
Dos condicionantes intrínsecos do concreto (como o tipo de cimento, as adições, os agregados e a cura, que definem)
A composição da mistura 
Sua estrutura de poros
Referencia normativa: 
Especificação E391 – LNEC. 
Objetivo:
Determinar a profundidade de carbonatação de betões, argamassas ou outros materiais cimentíceos, utilizando o indicador Fenolftaleína. Conhecendo a posição da frente de carbonatação em vários pontos de uma estrutura de concreto armado, é possível avaliar a sua durabilidade e estimar a extensão das zonas a reparar.
Equipamentos:
Berbequim com percussão. 
Martelo e escopro. 
Aspersor. 
Régua graduada em milímetros. 
Solução alcoólica de fenolftaleína a 0,1 por cento
2 barras de concreto
Metodologia:
O corpo de prova deve ser rompido (em uma prensa hidráulica , por exemplo). As partes rompidas devem ser retiradas com ajuda do martelo e escopro. É preciso que a superfície esteja limpa e sem resíduos de pó das zonas não carbonatadas (com alcalinidade elevada), nas zonas que apresentam carbonatação.
Utilizando um borrifador com a solução alcoólica de Fenolftaleína, molham-se as superfícies internas do furo de ensaio e observa-se a sua coloração.
Obs.: A estrutura não necessariamente estará totalmente carbonatada. 
Após a realização do ensaio, observam-se os resultados.
Discussão:
A parte incolor houve carbonatação porque houve o contato de dióxido de carbono com a parte exposta do concreto que se explica pela reação:
 CO2 + H2O H2CO3 + H2O
Ou seja, futuramente quando o processo de carbonatação chegar a todo o concreto, a resistência será afetada podendo a vir desmoronar.
Já na parte colorida não houve carbonatação. Isso significa que o dióxido de carbono não teve contato naquela parte do concreto, logo não houve reação e a resistência permaneceu a mesma.
 
A zona carbonatada apresenta-se incolor.
A zona não carbonatada deverá apresentar uma coloração rosada.
Referências:
http://www.cimentoitambe.com.br/carbonatacao-do-concreto/
https://engciv.wordpress.com/2012/06/24/patologias-do-concreto-i-carbonatacao/