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Apresentação Patologia

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CORROSÃO DAS ARMADURAS: DIAGNÓSTICO E REABILITAÇÃO
Discentes: Josué Régio
 Klaus Newman
 Murilo Carneiro
 Thaynara Corrêa
Professor Dr. Ênio Pazini
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Introdução
	Diz-se que uma construção apresenta uma manifestação patológica quando não atende adequadamente uma ou mais funções para as quais foi construído (IBDA,2022).
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Introdução
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Deficiência em projeto
Deficiência em execução
Uso inadequado da edificação 
Sinistros fortuitos
Má qualidade dos materiais
Manutenção inadequada
Introdução
Fonte: Jonov e Silva (2019)
	Causas/País	Projeto	Materiais	Execução	Utilização7
	Inglaterra	49	11	29	10
	Alemanha	40	14	29	9
	Bélgica	46	15	22	8
	França	37	5	51	7
	Espanha	32	16	39	13
	Brasil	18	7	51	13
Fonte: Carmona (1992)
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Introdução
20% das incidências são corrosão das armaduras.
	Está presente, além de locais de maresias, em centros urbanos, indústrias, por exemplo.
 
	É importante conhecer e identificar as causas das manifestações patológicas, em especial, da corrosão. 
	Além de realizar o diagnóstico correto, o entendimento dos mecanismos de corrosão auxilia na prevenção, na melhoria das técnicas de reabilitação e na manutenção da durabilidade das estruturas de concreto. 
Fonte:https://www.intech.eng.br/recuperacao-estrutural-de-concreto-armado/, acesso 01 de agosto de 2022
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Causas da corrosão
	A corrosão das armaduras é uma das principais causas de deterioração das estruturas de concreto armado, acarretando, além de prejuízos estéticos, diminuição da vida útil das construções (HUSNI et al, 2005). 
	O mecanismo de corrosão das armaduras no concreto trata-se de um processo de natureza eletroquímica, o qual ocorre formação e movimento de partículas com carga elétrica (positiva e negativa) e na presença de um eletrólito condutor, no caso, o concreto (FIGUEIREDO E MEIRA 2011).
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Causas da corrosão
	O concreto, além do papel estrutural, exerce função de proteção do aço.
Física – impedindo o contato direto da armadura com os agentes agressivos e dificultando a penetração dos agentes despassivadores (geralmente gás carbônico (CO2) e íons cloreto (Cl-)), 
Química – relacionada a manutenção do pH básico o qual gera a formação de uma película passivadora. 
	O processo de corrosão está intimamente ligado com a conservação da camada passivadora a qual depende das condições do ambiente no qual a estrutura de concreto e da qualidade do material e de execução.
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Fonte: Figueiredo e Meira, 2011
Mecanismo eletroquímico da corrosão 
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Carbonatação
	A formação e a estabilidade da película passivadora na superfície da armadura é dependente do nível do pH da solução intersticial contida nos poros da pasta do concreto que circunda a armadura. 	Os agentes agressivos, presentes na atmosfera, penetram no concreto ocorrendo difusão gasosa na fase aquosa dos poros do concreto, após a solubilização do gás carbônico e da dissolução do Ca(OH)2, os produtos dessas reações reagem entre si, ocorrendo assim, a carbonatação. 
 
Fonte: CEB (1984)
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Carbonatação
	A carbonatação se dá a partir da superfície, formando uma frente de carbonatação, que separa duas zonas de pH muito distintas, uma com pH superior a 12 e outra com pH próxima a 8. Essa frente avança progressivamente para o interior do concreto e, ao atingir a armadura, gera sua despassivação, ou seja o início da corrosão.
Foto: Freitas (2014) 
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Carbonatação
	 	Fatores Condicionantes	Características Influenciadas
	Condições de Exposição
	Concentração de CO2	-Mecanismo Físico Químico
		 	-Velocidade de Carbonatação
		 	 
		Umidade Relativa do Ar	-Grau de saturação dos Poros
		 	-Velocidade de Carbonatação
		 	 
		Temperatura	-Velocidade de Carbonatação
	Características do Concreto
	Composição química do cimento	-porosidade da pasta carbonatada
		-Características do clínquer	-reserva alcalina
		-Teor de adições	 
		 	 
		Traço	-porosidade
		 	 
		Qualidade de Execução	-porosidade
		-Defeitos 	-grau de hidratação
		-Cuidados com a cura	 
Principais fatores que condicionam a velocidade de penetração da frente de carbonatação
Fonte: Kazmierczak (1995)
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Cloretos
	Além da água do mar e atmosferas marinhas, os cloretos podem estar presentes em águas industriais, aditivos aceleradores de pega que contenham CaCl2 , limpeza de pisos e fachadas cerâmicas com ácido muriático, etc.
	De acordo com Figueiredo e Meira (2011), os íons cloreto (Cl-) penetram nos poros do concreto, conjuntamente com a água e o oxigênio e, ao encontrar a película passivadora da armadura, provocam desestabilizações pontuais nessa película iniciando assim, o processo corrosivo. 
Fonte: Figueiredo e Meira, 2011
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Cloretos
	 
Interface com o aço	Fatores relacionados com o concreto		 
Fatores externos
		Materiais cimentantes	Barreira representada pelo concreto	
	Vazios / falhas	Quantidade de C3A	Cura	Quantidade de umidade
	Oxidação prévia	pH	Relação água / cimento	Variações de umidade
	Rugosidade superficial	Cinza volante	Espessura do cobrimento	Concentração de oxigênio
	Composição da liga	Escória	 	Fonte de íons cloreto
	 	Sílica ativa
Teor de aglomerante	 	Tipo de cátion que acompanha o íon cloreto
	 	 	 	Temperatura
Fonte: Figueiredo e Meira, 2011
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Profundidade da reabilitação
Aspersão de solução fenolftaleína.
Intuito: aferir a profundidade de avanço da frente de carbonatação.
Natureza: teste semi-destrutivo com aspersão de solução de fenolftaleína.
O teste visa avaliar o pH em uma superfície do concreto recém fraturado, demonstrando, mediante a mudança de cor da região, o avanço da frente de carbonatação, cujo pH será inferior a 9, quando a cor do concreto permanecer inalterada e nas regiões onde pH≥9 o concreto mudar para a cor vermelho carmim. 
Fonte: Figueiredo (2011)
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Profundidade da reabilitação
Aspersão de solução de nitrato de prata.
Intuito: identificar se há ou não presença de cloretos livres na estrutura de concreto. 
Natureza: ensaio qualitativo semi-destrutivo com aspersão de solução de nitrato de prata.
Resultados: caso haja cloretos livres na estrutura de concreto, será observada a formação de precipitados brancos, indicando a presença do sal de cloreto de prata, ou seja, evidenciando que o quadro de corrosão instalado se deve a ação deste íon. Caso se identifique um escurecimento da estrutura de concreto, fenômeno comumente encontrado em estruturas mais jovens, pode-se inferir que não há cloretos livres, isto é, pode não haver cloretos livres ou estes íons encontram-se na forma combinada. Um terceiro resultado pode ser encontrado quando não há nenhuma mudança de cor, geralmente ocorre em estruturas de concreto mais velhas, nas quais o concreto encontra-se carbonatado.
Fonte: Jucá, Selmo, Pazini (2002)
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Profundidade da reabilitação
Perfil de cloreto.
O ingresso dos cloretosno concreto pode acontecer de várias maneiras.
O nível de agressão dos íons cloreto depende muito da quantidade presente no meio ambiente ou inserido no concreto. 
	Tipo de estrutura	Teor máximo de íons cloreto (Cl ) no concreto % sobre a massa de cimento
	Concreto protendido	0,05
	Concreto armado exposto a cloretos nas condições de serviço da estrutura	0,15
	Concreto armado em condições de exposição não severas (seco ou protegido da umidade nas condições de serviço da estrutura)	0,40
	Outros tipos de construção com concreto armado	0,30
Requisitos para o concreto, em condições especiais de exposição.
Fonte: ABNT NBR 12655:2015
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Profundidade da reabilitação
Perfil de cloreto.
	Os resultados apresentados na Figura dizem respeito aos testemunhos extraídos da estrutura de concreto da Ponte Costa e Silva, em Brasília-DF. 
Fonte: Figueiredo, 2011
CP1 CL 0-15mm (Superfície)
CP1 CL 15-30mm
CP1 CL 30-45mm
CP1 CL 45-60mm (Interno
CP1 CL Teor de aglomerante/cimento
CP2 CL 0-15mm (Superfície)
CP2 CL 15-30mm
CP2 CL 30-45mm
CP2 CL 45-60mm (Interno)
CP2 CL Teor de aglomerante/cimento
Cloretos Totais (%)
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Profundidade da reabilitação
Perfil de cloreto.
	Os resultados apresentados dizem respeito aos testemunhos extraídos da estrutura de concreto da Ponte Costa e Silva, em Brasília-DF. 
	CP 1	
	Profundidade (mm)	Cl- / massa cimento 
	0-15	0,14
	15-30	0,03
	30-45	0,00
	45-60	0,00
	CP 2	
	Profundidade (mm)	Cl- / massa cimento 
	0-15	0,16
	15-30	0,00
	30-45	0,00
	45-60	0,00
Teores de cloretos em diferentes profundidades do concreto no testemunho CP1.
Teores de cloretos em diferentes profundidades do concreto no testemunho CP2.
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Profundidade da reabilitação
Teores de íons cloretos nas amostras CP1 e CP2.
Perfil de cloreto.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Extensão da reabilitação
	Resistividade elétrica superficial do concreto.
	Em processo de corrosão uniforme, com temperatura constante, a diminuição da seção transversal do aço pode ser detectada por meio do aumento da resistência elétrica.
	A resistividade elétrica do concreto regula o fluxo de íons que se deslocam através das soluções aquosas presentes nos poros do concreto.
Critérios de avaliação da resistividade superficial do concreto.
	Resistividade do Concreto (kΩ.cm)	Probabilidade de Corrosão
	> 20	Desprezível
	10 a 20	Baixa
	5 a 10	Alta
	< 5	Muito Alta
Fonte: Bungey e Millard, 2001
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Resistividade elétrica superficial do concreto.
	A resistência elétrica é medida por meio de eletrodos metálicos e convertida em resistividade elétrica. 
	A resistividade superficial do concreto pode ser influenciada por vários fatores, como a relação água/cimento, o tipo de agente agressivo, a umidade e a idade do concreto.
Modelos de sensores para monitorar a resistividade superficial do concreto baseados na técnica dos quatro eletrodos
	Extensão da reabilitação
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Extensão da reabilitação
	Potencial de eletrodo (Ecorr).
	O potencial de corrosão é um método de monitoramento da corrosão normalizado pela ASTM C 876 (ASTM, 1991).
Eletrodo de Cobre/Sulfato de Cobre.
	Potencial de corrosão relativo ao eletrodo de referência de cobre-sulfato de cobre (mV)	Probabilidade de corrosão (%)
	Mais negativo que -350	95
	Mais positivo que -200	5
	de -200 a -350	Incerta
Critérios para avaliação da corrosão, segundo a ASTM C 876.
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A
B
Influência da umidade do concreto (A: seco e B: úmido) sobre o potencial de corrosão medido.
Extensão da reabilitação
Potencial de eletrodo (Ecorr).
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Influência da distância entre o eletrodo de referência e a região em processo de corrosão. 
Influência da espessura do cobrimento sobre o potencial de corrosão medido.
Extensão da reabilitação
Potencial de eletrodo (Ecorr).
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Extensão da reabilitação
	Resistência de polarização (icorr).
	A resistência de polarização (Rp) é a inércia que um sistema apresenta para iniciar o processo de corrosão quando a armadura é polarizada. 
	icorr (A/cm²)	Nível de corrosão
	< 0,1	Sem corrosão
	0,1 - 0,5	Baixa
	0,5 - 1	Moderada 
	> 1	Alta
Nível de corrosão em função da corrente icorr.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Preparo e limpeza das superfícies do concreto e da armadura
Identificação do local e da necessidade do reparo.
Concreto desagregado ou desplacado;
Segregações;
Concreto com manchas de corrosão ou fissuras que possam afetar as armaduras etc.
Profundidade de escarificação já definida.
Necessidade de definição da área a ser reparada.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Preparo e limpeza das superfícies do concreto e da armadura
	Definição correta de uma área de intervenção é fundamental para a eficácia do processo de reabilitação.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Preparo e limpeza das superfícies do concreto e da armadura
Benefícios:
 - Redução de áreas de possíveis formação de fissuras;
 - Facilidade da orçamentação do reparo.
Fonte : Souza e Ripper (2009)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Preparo e limpeza das superfícies do concreto e da armadura
	Outra necessidade é que a região de escarificação seja adequada de acordo com o material de preenchimento que será utilizado.
	Possibilidade de formação de bolsas de ar durante o preenchimento da região de intervenção.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Remoção, preparo e limpeza da superfície do concreto.
	O preparo do substrato é entendido como o conjunto dos procedimentos efetuados antes da aplicação, propriamente dita, dos materiais e produtos de reabilitação. 
	Técnicas para preparo do elemento de concreto.
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Item	Procedimento	concreto com superfície	
			seca	úmida
	3.2.1.1	Escarificação manual	adequado	adequado
	3.2.1.2	Disco de desbaste	aceitável	adequado
	3.2.1.3	Escarificação mecânica	adequado	adequado
	3.2.1.4	Jato de granalha	adequado	adequado
	3.2.1.5	Lixamento elétrico	adequado	aceitável
	3.2.1.6	Martelo de pinos	adequado	adequado
	3.2.1.7	Jato de areia úmida	inadequado	adequado
	3.2.1.8	Disco de corte	aceitável	adequado
	3.2.1.9	Queima controlada	adequado	inadequado
	3.2.1.10	Remoção de óleos e graxas impregnados	inadequado	adequado
	3.2.1.11	Máquina de desbaste superficial	aceitável	adequado
Procedimentos de preparo do concreto.
Fonte: Cyted (2003)
Técnicas para preparo do elemento concreto.
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LIMPEZA DA SUPERFÍCIE DAS ARMADURAS
1 - DEMARCAÇÃO DAS ÁREAS A SEREM REPARADAS
2 - REMOÇÃO, PREPARO E LIMPEZA DA SUPERFÍCIE DO CONCRETO
Fonte: Duarte (2007)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
ISO 8501-01:2007 
Graus de corrosão das armaduras
Fonte: ISO 8501-1:2007 
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Padrão mínimo de limpeza SA 2 ½ almejado para às armaduras sujeitas a corrosão por cloretos.
Graus de limpeza das armaduras
Fonte: ISO 8501-1:2007 
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Padrão mínimo de limpeza SA 2 almejado para as armaduras sujeitasà corrosão por carbonatação.
Graus de limpeza das armaduras
Fonte: ISO 8501-1:2007 
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Técnicas de limpeza superficial das armaduras
Fonte: Cyted (2005)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Escovamento manual com cerdas de aço
Fonte: http://englucianosilveira.blogspot.com/ (2009)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Disco de Desbaste
Fonte: https://www.bosch.com.br/(2022)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Lixamento manual ou mecânico 
Fonte: http://englucianosilveira.blogspot.com/(2009)
LIXA PARA METAIS
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Hidrojateamento com abrasivo + Jateamento de água fria sob pressão (≈3000 psi)
Fonte: Figueiredo (2022)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Hidrojateamento de água com pressão acima de 6000 psi
Fonte: https://imperserv.com.br/(2022)
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Pistola de agulha
Fonte: www.ferramentaskennedy.com.br(2022)
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Remoção de óleos e graxas impregnados
Fonte: https://machineryline.com.br/(2022)
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Avaliação da perda de seção
	A partir do momento em que a região e a profundidade de escarificação foram identificadas, parte-se para a avaliação dos possíveis danos causados nas armaduras.
Fonte: Figueiredo (2021)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Necessidade que a retirada do material (concreto) compreenda toda extensão da armadura que foi danificada.
Avaliação da perda de seção
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Medida da perda de seção e critério para reposição
	Determinação da área de aço perdida devido ao processo de corrosão.
Fonte: Souza e Ripper (2009)
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Importante se ater as definições:
As: Área da seção transversal da armadura longitudinal de tração.
As’: Área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão.
Critérios para reposição de armaduras:
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Importante se ater as definições:
As: Área da seção transversal da armadura longitudinal de tração.
As’: Área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão.
Critérios para reposição de armaduras:
FATOR DE MINORAÇÃO DE RESISTÊNCIA DO AÇO
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Para trechos em que a redução de seção encontra-se abaixo dos 15%, salvo casos em específico, não é necessário a realização do reparo.
	Nestes casos, deve-se avaliar a possibilidade de que se conviva sem a flexibilidade do coeficiente de segurança oriundo da minoração da resistência do aço.
	Para casos em que há a necessidade de reparo:
- Procedimentos:
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (2009)
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Para trechos em que a redução de seção encontra-se abaixo dos 15%, salvo casos em específico, não é necessário a realização do reparo.
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Métodos de intervenção (ABNT NBR 6118:2014):
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Métodos de intervenção (ABNT NBR 6118:2014):
Emendas por traspasse:
	O comprimento da emenda deve garantir que haja a transferência dos esforços que solicitam a barra corroída para a barra de complementação.
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (2009)
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Métodos de intervenção (ABNT NBR 6118:2014):
	Emendas por traspasse:
	O comprimento da emenda deve garantir que haja a transferência dos esforços que solicitam a barra corroída para a barra de complementação.
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (2009)
OP 1
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Métodos de intervenção (ABNT NBR 6118:2014):
	Emendas por traspasse:
	O comprimento da emenda deve garantir que haja a transferência dos esforços que solicitam a barra corroída para a barra de complementação.
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (2009)
OP 2
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Exemplo prático:
	Determinação do traspasse em uma recuperação de seção de armadura em pilar:
Fonte: Próprios autores
Pilar 20x30
Fck = 25 MPa
Cobrimento = 25 mm
Comprimento a ser substituído = 10 cm
Duas barras da armadura longitudional de diâmetro 16 mm na face de 20 cm
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Exemplo prático:
- Identificado o processo que deu origem a corrosão das armaduras juntamente com a profundidade afetada, retira-se o material (concreto) e avalia-se a perda de seção das armaduras juntamente com o comprimento afetado.
	1ª verificação: Porcentagem de perda de seção 15% - Necessidade de substituição da armadura do trecho;
	2ª verificação: Cálculo do comprimento de ancoragem básico ();
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
	Exemplo prático:
- Identificado o processo que deu origem a corrosão das armaduras juntamente com a profundidade afetada, retira-se o material (concreto) e avalia-se a perda de seção das armaduras juntamente com o comprimento afetado.
	1ª verificação: Porcentagem de perda de seção 15% - Necessidade de substituição da armadura do trecho;
	2ª verificação: Cálculo do comprimento de ancoragem básico ();
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO DO AÇO
RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE CÁLCULO DA ARMADURA PASSIVA
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Exemplo prático:
- Onde:
RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA INFERIOR À TRAÇÃO DO CONCRETO
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Exemplo prático:
Coeficientes para cálculo da tensão de aderência da armadura passiva
Fonte: ABNT NBR 6118 (2014)
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Exemplo prático:
- Para barra com perda de seção igual a 20%:
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Exemplo prático:
- Para barra com perda de seção igual a 25%:
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Complementação de estribos em vigas:
Medida da perda de seção e critério para reposição
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Complementação de estribos em pilares:Medida da perda de seção e critério para reposição
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Sistemas de proteção contra corrosão
Fonte: Próprios autores
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Proteção da corrosão em armaduras de estruturas novas
Proteção catódica
Técnicas eletroquímicas
Revestimento sobre a armadura
Galvanização
Revestimento Epóxi
Armadura
Aço inoxidável
Armadura polimérica - FRP
Inibidores
Orgânicos
Inorgânicos
Revestimentos sobre o concreto
Pinturas
Cristalizantes
Sistemas de proteção contra corrosão
Fonte: Próprios autores
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Proteção da corrosão das armaduras em estruturas em reabilitação
Proteção catódica
Técnicas eletroquímicas
Revestimento sobre a armadura
Barreira
Repassivação
Realcalinização adsorção por difusão
Aplicado sobre a superfície do concreto
Inibidores
Composição do material de reconstituição da seção
Aplicado sobre a superfície do concreto
Revestimentos sobre o concreto
Pinturas
Cristalizantes
Realcalinização eletroquímica
Extração eletroquímica de cloretos 
Proteção catódica
Inibição
Sistemas de proteção aplicados às armaduras
BARREIRA
	O mecanismo de proteção por barreira compreende em criar uma barreira física entre a superfície da armadura e o meio que está inserido, controlando a penetração dos iniciadores (CO2 e cloretos) e propagadores (oxigênio e umidade) na superfície do metal (FIGUEIREDO, 1994 E DUARTE, 2007). 
	
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
Sistemas de proteção aplicados às armaduras
INIBIÇÃO 
	Inibidores de corrosão são substâncias químicas, podendo ser líquidos ou em pó, que, ao se dissolverem no eletrólito em concentrações adequadas, em relação ao agente agressivo junto à superfície do metal, podem reduzir a velocidade de corrosão ou até eliminar a corrosão por meio do bloqueio da atividade da reação anódica, da reação catódica ou de ambas, sem afetar negativamente as propriedades físicas do concreto e a sua microestrutura.
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Sistemas de proteção aplicados às armaduras
INIBIÇÃO 
	Inibidores de corrosão são substâncias químicas, podendo ser líquidos ou em pó, que, ao se dissolverem no eletrólito em concentrações adequadas, em relação ao agente agressivo junto à superfície do metal, podem reduzir a velocidade de corrosão ou até eliminar a corrosão por meio do bloqueio da atividade da reação anódica, da reação catódica ou de ambas, sem afetar negativamente as propriedades físicas do concreto e a sua microestrutura.
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Sistemas de proteção aplicados às armaduras
INIBIÇÃO 
	O processo de inibição pode se dar antes do início do processo de corrosão, através da inibição dos íons agressivos, ou após o início da corrosão, devido à formação de subprodutos inibidores, a partir da reação com o próprio produto da corrosão (FIGUEREDO, 1994).
	Os inibidores de corrosão podem ser de natureza orgânica ou inorgânica, e classificados conforme a sua função em catódicos (evitam a ocorrência de reações catódicas); anódicos (reduzem a velocidade das reações anódicas) e mistos (agem tanto nas reações catódicas como nas reações anódicas) (GONÇALVEZ, ANDRADE, CASTELLOTE, 2003). 
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Sistemas de proteção aplicados às armaduras
PROTEÇÃO CATÓDICA
	O mecanismo de proteção catódica consiste na introdução de um ânodo de sacrifício junto à armadura, fazendo com que a armadura funcione catodicamente. Isto é, nesse mecanismo, há a introdução de um material mais eletronegativo que a armadura que funcionará como um ânodo de sacrifício (DUARTE, 2007).
	
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Revestimentos aplicados sobre à armadura
“Os revestimentos de proteção das armaduras são materiais aplicados diretamente sobre suas superfícies após a realização da limpeza, durante a execução de uma reabilitação, cuja finalidade é a de restabelecer e preservar a proteção contra a corrosão. Por ser o material mais próximo à armadura, entre todos os que fazem parte de um sistema de reabilitação, esses revestimentos levam consigo a maior carga de responsabilidade do desempenho dessas funções”
(FIGUEIREDO, 1994).
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Revestimentos aplicados sobre à armadura
Fonte: https://www.quartzolit.weber/(2022)
Fonte: Figueiredo (2022)
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Ponte de aderência
Fonte: Andrade (1997)
	“A reabilitação, como explicado anteriormente, envolve a delimitação, corte e remoção do concreto deteriorado e contaminado, a limpeza ou substituição das armaduras, a aplicação de um revestimento de proteção para a armadura, a aplicação de uma ponte de aderência entre o concreto velho e o novo material de reparo, a reconstituição da seção de concreto com o material de reparo e a proteção da superfície de concreto com um revestimento apropriado” (TINÔCO, 2001).
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Proteção catódica por ânodos de sacrifício
Fonte: TULA & HELENE (2001)
	“Segundo Pazini et al. (1988), a proteção por ânodo de sacrifício, conforme figura, se faz mediante a utilização de metais com menor potencial de redução que o ferro, como, por exemplo, o zinco e o alumínio. Estes metais são conectados à estrutura para que ocorra a formação de macro-pilhas de corrosão, onde a oxidação se dará no metal de sacrifício e revestidos com material cimentício.”
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Proteção catódica por ânodos de sacrifício
Fonte: TULA e HELENE (2001)
	Vantagens 	• Baixo custo de instalação 
• Baixo custo de manutenção 
• Não requer fonte externa 
• Ajustável à técnica da estrutura 
• Sistema relativamente simples e viável 
• Possibilidade de controle imediato de funcionamento 
• Pode ser prevista adaptabilidade para técnicas de corrente impressa 
• Sistema auto-regulável 
• Compatibilidade com armaduras galvanizadas ou tratadas com primer rico em zinco 
	Desvantagens 	• Limitada capacidade de corrente 
• Limitada capacidade de polarização 
• Área de atuação limitada 
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Proteção catódica por corrente impressa
Fonte: TULA e HELENE (2001)
	A realização da proteção catódica por corrente impressa pode consistir na utilização de uma malha fixada na superfície da estrutura (ânodo), que posteriormente é coberta com um material cimentício e conectada á armadura (cátodo), por uma fonte retificadora externa. 
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Proteção catódica por ânodos de sacrifício
Fonte: TULA & HELENE, 2001
	Vantagens 	• Não há limitação de tensão ou intensidade de corrente 
• Ajustável em uma ampla faixa 
• Ânodos de grande vida útil 
• Possibilidade de controle imediato de funcionamento 
	Desvantagens 	• Alto custo de instalação 
• Alto custo de manutenção 
• Requer fonte externa de corrente direta 
• Possibilidade de desprendimento de hidrogênio junto à armadura – necessidade de controle de tensão 
• Sistema relativamente complexo 
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	Realcalinização por absorção e difusão.
	Finalidade de elevar o pH deste concreto empregando soluções rica em álcalis, sem o uso de corrente elétrica. 
	A realcalinização química do concreto carbonatado ocorre de fora para dentro, através dos capilares dos poros do concreto. 
Esquema de realcalinização por absorção/difusão.
Controleda corrosão e proteção superficial
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Controle da corrosão e proteção superficial
	Realcalinização eletroquímica.
	Empregada para restabelecer a passivação da armadura através da elevação do pH do concreto carbonatado.
	Essa técnica permite atacar o problema da carbonatação do concreto armado em uma fase precoce, reduzindo os custos de intervenção e prolongando a vida útil da estrutura (SILVA, 1996).
Princípio de realcalinização eletroquímica.
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Controle da corrosão e proteção superficial
	Extração eletroquímica de cloretos - EEC.
	Uma técnica que pode ser aplicada para reparar estruturas de concreto que estejam contaminadas por íons cloreto.
	Durante a EEC, ocorre simultaneamente, a migração de cátions para as armaduras, a migração de ânions para o eletrodo metálico.
Princípio da extração eletroquímica de cloretos.
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Controle da corrosão e proteção superficial
	A extração eletroquímica de cloretos não utiliza material cimentante para cobrir os ânodos externos, o eletrólito pode ser impregnado através do jateamento de polpa de celulose, por exemplo.
Aplicação do eletrólito sobre a malha metálica para o tratamento de extração eletroquímica de cloretos.
Fonte: Gonçalves et al. (2003)
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Controle da corrosão e proteção superficial
	A avaliação da eficácia do método pode ser realizada através da análise do teor de cloretos no interior do concreto.
	São muitos os fatores relevantes quando se trata do tempo necessário para o tratamento, entre eles estão o tipo de contaminante, se foi externa ou não (agregados, água contaminada com cloreto, acelerador de pega a base de cloreto de cálcio), o tipo de sal (NaCl ou CaCl2), a concentração e a distribuição dos cloretos no concreto, a espessura de carbonatação, a qualidade do concreto (relação água/cimento, consumo de cimento), a temperatura, a densidade de armadura e a espessura de cobrimento. 
	Com a remoção dos cloretos do interior da estrutura a propriedade de proteção contra a corrosão fornecida pelo concreto é restabelecida.
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ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15575- 2:2013: Edificações habitacionais – Desempenho Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais. Rio de Janeiro, 2013.
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Referências 
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
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Referências 
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Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
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Referências 
Comitê Técnico ALCONPAT / IBRACON CT-802: Manutenção e Reabilitação de Estruturas
CO
2
CO
2
DIFUSÃO
REAÇÃO QUÍMICA
CARBONATAÇÃO
(NEUTRALIZAÇÃO)
PROFUNDIDADE
MODELO:
POROS
DIFUSÃO DO CO
2 
NO AR
ATRAVÉS DOS POROS DO
CONCRETO
PROCESSO DE CARBONATAÇÃO DO
CONCRETO
(SIMPLIFICADO)
Ca(OH)
2 
+ CO
2 
CaC0
3 
+ H
2
O
ß
DIMINUIÇÃO DO pH DE
@
12,5 A 8

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