Corrosão_Quimica

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CORROSÃO
DEFINIÇÃO
CORROSÃO EM ESTRUTURAS 
METÁLICAS
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Definição – O que é corrosão???
• oxidação???
• ataque químico???
• um fenômeno elétrico, a eletrólise???.
CADA UMA DESSAS RESPOSTAS É 
PARCIALMENTE VERDADEIRA. 
• De um modo geral, a corrosão é um processo resultante 
da ação do meio sobre um determinado material, 
causando sua deterioração. 
• A primeira associação que se faz é com a ferrugem, a 
camada de cor marrom-avermelhada que se forma em 
superfícies metálicas. 
• Apesar da estreita relação com os metais, esse fenômeno 
ocorre em outros materiais, como concreto e polímeros 
orgânicos, entre outros. 
• Sem que se perceba, processos corrosivos estão presentes 
direta ou indiretamente no nosso cotidiano, pois podem 
ocorrer em grades, automóveis, eletrodomésticos e 
instalações industriais.
Definições
• Cientificamente, o termo corrosão tem sido 
empregado para designar o processo de destruição 
total, parcial, superficial ou estrutural dos materiais 
por um ataque eletroquímico, químico ou 
eletrolítico. 
• Com base nesta definição, pode-se classificar a 
corrosão em:
– eletroquímica,
– química e
– eletrolítica.
Corrosão eletroquímica
A corrosão eletroquímica é um processo 
espontâneo, passível de ocorrer quando o metal 
está em contato com um eletrólito, onde 
acontecem, simultaneamente, reações anódicas e 
catódicas.
É mais freqüente na natureza e se caracteriza por 
realizar-se necessariamente na presença de água, 
na maioria das vezes a temperatura ambiente e 
com a formação de uma pilha de corrosão. 
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Corrosão Química
• Também conhecida como seca por não 
necessitar de água, corresponde ao ataque de 
um agente químico diretamente sobre o 
material, sem transferência de elétrons de 
uma área para outra.
• No caso de um metal, o processo consiste 
numa reação química 
Como ocorre a corrosão???
• Os minérios são as formas oxidadas na 
natureza
• Purificação dos metais redução de seus 
óxidos através da aplicação de grande 
quantidade de energia
• Termodinamicamente a tendência de 
decréscimo energético é a principal força 
motriz da corrosão
Corrosão em estruturas 
metálicas
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Por que se preocupar com a corrosão???
• Interrupção da produção
• Perda de produto
• Perda de eficiência
• Contaminação de produto
• Perda de vidas
Estruturas Metálicas: composição
• Metais ferrosos como o 
aço e o ferro fundido 
são de largo uso na 
fabricação de estruturas 
e outros componentes. 
Exemplo: Ferrugem – Equações de 1 a 6
• Reação anódica (oxidação):
Fe → Fe2+ + 2e– (1)
• Reação catódica (redução):
2H2O + 2e– → H2 + 2OH
– (2)
• Formação do hidróxido ferroso:
Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2 (3)
• Meio com baixo teor de Oxigênio:
3Fe(OH)2 → Fe3O4 + 2H2O + H2 (4)
• Teor de Oxigênio elevado:
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 →2Fe(OH)3 (5)
2Fe(OH)3 → Fe2O3. H2O + 2 H2O (6)
Corrosão em estruturas metálicas
• Os metais apresentam a tendência natural de 
atingirem um estágio mais estável por meio da 
formação de um composto metálico
• O processo espontâneo é a corrosão 
• Os metais ferrosos como aço e ferro fundidos são 
de amplo uso na fabricação de estruturas e 
outros componenentes
– Os principais minérios de ferro são: Fe2O3 (hematita), 
Fe3O4 (magnetita) e 2Fe2O3. 3H2O(limonita)
– Por redução obtém-se o ferro elementar
– Formação de óxido de ferro (ferrugem)
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Consequências
• Reposições e consequentes despesas com minérios, 
energia e mão-de-obra
• Custos de manutenção de processos de proteção
• Emprego de materiais mais caros
• Interrupções na produção
• Perdas de produtos
• Contaminação
• Redução da eficiência de funcionamento do equipamento
• Riscos de poluição ambiental 
• Riscos de explosões e incêndios
• Perdas das propriedades mecânicas com 
comprometimento da estabilidade da estrutura
Considerações
• Do ponto de vista econômico, os prejuízos 
causados atingem custos extremamente altos, 
resultando em consideráveis desperdícios de 
investimento; isto sem falar dos acidentes e 
perdas de vidas humanas provocados por 
contaminações, poluição e falta de segurança dos 
equipamentos.
• Estima-se que uma parcela superior a 30% do aço 
produzido no mundo seja usada para reposição 
de peças e partes de equipamentos e instalações 
deterioradas pela corrosão (Nunes e Lobo, 1990).
Tipos de corrosão
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Corrosão Uniforme
• A corrosão se processa 
em toda a extensão da 
superfície, ocorrendo 
perda uniforme da 
espessura. Também 
chamada de corrosão 
generalizada.
Corrosão uniforme em chapa de 
carbono
Mecanismo
• Envolve existência de reações eletroquímicas 
uniformemente
• É comum e de fácil controle
• A velocidade de corrosão uniforme é em geral 
expressa em termos de perda de massa por 
unidade de superfície e por unidade de tempo 
ou pela perda de espessura de metal corroído
Prevenção
• Pode ser evitada com inspeção regular da 
estrutura e com uso de ligas especiais como 
aço inoxidável
• Limpeza superficial com jato de areia e 
renovar a pintura antiga
• Reforço ou substituição dos elementos 
danificados
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Corrosão por placas
• a corrosão se localiza 
em regiões da 
superfície metálica e 
não em toda a sua 
extensão, formando 
placas com escavações.
Corrosão alveolar
• a corrosão se processa 
na superfície metálica 
produzindo sulcos ou 
escavações 
semelhantes a alvéolos, 
apresentando fundo 
arredondado e 
profundidade 
geralmente menor que 
o diâmetro.
Considerações
• Ataca materiais metálicos que apresentam 
formação de películas protetoras passivamente
• Não implica em redução homogênea da 
espessura
• Ocorre no interior de equipamentos, tornando 
difícil seu acompanhamento
• Existência de pontos com maior fragilidade da 
película é um dos fatores o meio se torna 
ácido dificultando restituição da camada passiva 
inicial
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Corrosão puntiforme ou por pites
• a corrosão se processa em pontos ou pequenas 
áreas localizadas na superfície metálica 
produzindo “pites”, que são cavidades que 
apresentam o fundo em forma angulosa e 
profundidade geralmente maior do que o seu 
diâmetro.
• Neste tipo de corrosão é aconselhável considerar:
– - o número de pites por unidade de área;
– - o diâmetro médio dos pites;
– - a profundidade média dos pites.
Corrosão intergranular
• A corrosão se processa entre os grãos da rede 
cristalina do material metálico, o qual perde 
suas propriedades mecânicas e pode fraturar 
quando solicitado por esforços mecânicos, 
tendo-se então a corrosão sob tensão 
fraturante (Stress Corrosion Cracking).
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Corrosão sob tensão
• Pode ser proveniente 
de encruamento, 
solda,tratamento 
térmico, cargas
• Surgimento de micro 
fissuras rompimento 
brusco da peça antes da 
percepção do problema
Corrosão Filiforme
• A corrosão se processa sob 
a forma de finos filamentos, 
mas não profundos, que se 
propagam em diferentes 
direções. 
• Ocorre geralmente em 
superfícies metálicas 
revestidas com tintas ou 
com metais. Geralmente 
quando a umidade relativa 
do ar > 85% e em 
revestimentos permeáveis 
de oxigênio e água ou 
apresentando falhas
Corrosão por lixiviação
• Forma lâminas de 
material oxidado e se 
espalha pelo seu 
interior até camadas 
mais profundas
• Seu combate é feito 
através de tratamento 
térmico
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Corrosão por erosão
• Ocorre em locais 
turbulentos onde o meio 
corrosivo se encontra em 
alta velocidade 
aumentando o grau de 
oxidação das peças
• Ex.: esgotos em 
movimento, despejo de 
produtos químicos, ação 
direta da água do mar ou 
de riosConsiderações
• Pode ser diminuída por revestimentos 
resistentes 
• O desgaste superficial é capaz de destruir as 
camadas protetoras, formando uma pilha 
ativo-passivo
Corrosão por frestas
• Podem ocorrer em 
juntas soldadas de 
chapas sobrepostas, em 
rebites, em ligações de 
tubulações unidas por 
flanges, ou por roscas e 
parafusos, etc
Considerações 
• As frestas são inerentes as construções por 
meio de metais, logo no projeto devem ser 
minimizadas com o objetivo de reduzir a 
corrosão
• As ligações parafusadas são amplamente 
utilizadas na montagem final, necessitando de 
ação preventiva
– Fabricação de porcas com medidas exatas 
– Controle das áreas líquidas
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Corrosão em ranhuras
• Todos os defeitos que 
contenham cantos 
vivos, locais para 
depósito de solução 
aquosa, acúmulo de 
sujeira, exposição do 
material não protegido, 
podem apresentar essa 
corrosão
Corrosão em canto vivo
• Prevenção: 
investimento financeiro
• Revestimentos com 
material da própria 
peça
Corrosão galvânica
• Provavelmente é o tipo mais comum, porque a 
corrosão em função da água quase sempre se 
deve ao processo galvânico
• Alguns casos típicos são reservatórios, tubulações 
ou estruturas expostas ao tempo, submersas ou 
subterrâneas. Nessas condições, há a presença, 
constante ou não, de água, que favorece a 
formação de células galvânicas.
Célula galvânica – figura 1
• Dois eletrodos de materiais 
diferentes são imersos em um 
eletrólito e são eletricamente ligados 
entre si. Nessas condições, as reações 
eletroquímicas serão:
No catodo: O2 + 4e
− + 2H2O → 4OH
−
No anodo: 2Fe → 2Fe++ + 4e−
Portanto, no anodo ocorre uma 
reação de oxidação (corrosão do 
material) e no catodo, uma reação de 
redução.
Os íons OH− e Fe++ combinam-se para 
formar Fe(OH)2 (ferrugem). 
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Considerações
Na prática, as células galvânicas formam-se devido às 
diferenças de materiais existentes como soldas, conexões 
ou simples diferenças superficiais no mesmo metal. O 
eletrólito pode ser a água contida no solo ou em contato 
direto com o líquido.
 Algumas construções práticas podem agravar o problema 
da corrosão.
Exemplo: se uma tubulação subterrânea de cobre é 
assentada junto a uma de aço. Se houver, de alguma forma, 
um contato elétrico entre ambas, haverá a formação de 
uma extensa célula galvânica que aumentará 
significativamente a corrosão no aço. 
Proteção 
• Em tubulações e reservatórios deve ser considerada também a 
corrosão das superfícies internas, que dependerá muito do fluido 
em contado. Pinturas e revestimentos anticorrosivos são comuns na 
parte interna dos reservatórios.
• Tubulações de sistemas em circuito fechado, como torres de 
resfriamento e circuitos de água quente, podem ter a corrosão 
interna controlada pelo tratamento químico da água.
• Seja interna ou externamente, pinturas e revestimentos contribuem 
para reduzir a corrosão galvânica, mas sua durabilidade não é 
eterna e sempre apresentam pequenas falhas, mesmo quando 
novos. Isso significa a necessidade de manutenções periódicas.
• Para tubulações subterrâneas, um método clássico e eficiente é a 
proteção catódica 
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Corrosão em concreto
• O concreto é o principal 
material da engenharia 
usado em construções
• Vantagens
– Flexibilidade
– Economia
– Durabilidade
– Resistência do fogo
• Desvantagens
– Baixa resistência 
– Baixa ductibilidade
– Alguma concentração
– Composições variadas
Concreto armado
• É uma associação de 
concreto e aço com o 
fim de aproveitar 
vantajosamente as 
qualidades de 
resistência desses dois 
materiais;
• Inconvenientes na 
construção civil, tais 
como: impossibilidade 
de modificações 
posteriores em 
virtude da ligação 
rígida dos elementos 
da estrutura, custo 
elevado da demolição 
e aproveitamento 
insignificante do 
material daí resultante 
Vantagens
• A opção pela prática deste processo 
construtivo é bastante influenciada por 
características, como: boa aderência dos dois 
materiais garantindo transmissão eficaz e 
segura das deformações e esforços entre um e 
outro, preservação do ferro contra ferrugem, 
quando imerso no concreto, mesmo reduzido 
a peças delgadas, alta resistência à ação do 
fogo, perfeita adaptação a qualquer forma por 
mais irregular que seja, etc.
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Corrosão de armaduras
• Destrói o aço imerso no concreto 
• Causa expansão volumétrica
• Gera tensões significativas
• Pode ocorrer:
– Forma de fissuras
– Destacamento do cobrimento
– Manchas
– Redução da seção da armadura
– Perda de aderência
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• A corrosão das armaduras
no concreto armado é um
fenômeno que só ocorre
quando as condições de
proteção proporcionadas
pelo cobrimento de
concreto são
insuficientes.
Corrosão de Armaduras na base de Pilares 
Aspectos 
Gerais
 Manchas superficiais de cor marrom-avermelhadas; 
 Fissuras paralelas à armadura;
 Redução da seção da armadura;
 Descolamento do concreto.
Corrosão de Armaduras em Vigas com Juntas de 
Dilatação
Aspectos 
Gerais
 manchas superficiais de cor marrom-avermelhadas; 
 fissuras paralelas à armadura; 
 redução da seção da armadura; 
 descolamento do concreto; 
 saturação da parte inferior da viga.
Corrosão de Armaduras em Lajes 
Aspectos 
Gerais
 manchas superficiais de cor marrom-avermelhadas; 
 corrosão generalizada em todas as barras da armadura; 
 redução da seção da armadura; 
 descolamento do concreto;
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Corrosão de Armaduras devido à Presença 
de Umidade
Aspectos 
Gerais
 manchas superficiais (em geral branco-avermelhadas) 
na superfície do concreto; 
 umidade e infiltrações; 
 percolação de água;
Corrosão de Armaduras devido à Presença 
de Umidade
Corrosão de Armaduras por Ataque de 
Cloretos
Aspectos 
Gerais
 Manchas superficiais de cor marrom-avermelhadas; 
 Apresenta corrosão localizada com formação de "pites";
Ninhos e Segregações no Concreto 
Aspectos 
Gerais
 Vazios na massa de concreto; 
 Agregados sem o envolvimento da argamassa; 
 Concreto sem homogeneidade dos componentes;
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Desagregações do Concreto 
Aspectos 
Gerais
 agregados soltos ou de fácil remoção
Lascamento do Concreto 
Aspectos 
Gerais
 descolamento de trechos isolados do concreto; 
 desplacamento de algumas partes de concreto 
geralmente em quinas dos elementos e em locais 
submetidos a fortes tensões expansivas;
Proteção
• Proteção física 
• Um bom cobrimento das armaduras, com um concreto 
de alta compacidade, sem "ninhos", com teor de argamassa 
adequado e homogêneo, garante, por impermeabilidade, a 
proteção do aço ao ataque de agentes agressivos externos. 
• Esses agentes podem estar contidos na atmosfera, em 
águas residuais, águas do mar, águas industriais, dejetos 
orgânicos etc. Não deve, tampouco, conter agentes ou 
elementos agressivos internos, eventualmente utilizados no 
seu preparo por absoluto desconhecimento dos 
responsáveis, sob pena de perder, ou nem mesmo alcançar, 
essa capacidade física de proteção contra a ação do meio 
ambiente. 
Proteção
• Proteção química 
• Em ambiente altamente alcalino, é formada uma capa 
ou película protetora de caráter passivo. 
• A alcalinidade do concreto deriva das reações de 
hidratação dos silicatos de que liberam certa 
porcentagem de Ca(OH)2, podendo atingir cerca de 
25% (~100 kg/m3 de concreto) da massa total de 
compostos hidratados presentes na pasta Essa base 
forte (Ca(OH)2 ) dissolve-se em água e preenche os 
poros e capilares do concreto, conferindo-lhe um 
caráter alcalino, que proporciona uma passivaçãodo 
aço. 
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Continuação
• A função do cobrimento de concreto é, portanto, proteger essa 
capa ou película protetora da armadura contra danos mecânicos e, 
ao mesmo tempo, manter sua estabilidade. 
• Pode-se dizer que a película passivante é de ferrato de cálcio, 
resultante da combinação da ferrugem superficial (Fe(OH)3 ) com o 
hidróxido de cálcio (Ca(OH)2 ). 
• Portanto, a proteção do aço no concreto pode ser assegurada 
por: elevação do seu potencial de corrosão em qualquer meio de 
pH > 2, de modo a estar na região de passivação (inibidores 
anódicos); 
• abaixamento de seu potencial de corrosão, com o fim de passar ao 
domínio da imunidade (proteção catódica); e 
• manter o meio com pH acima de 10,5 e abaixo de 13, que é o meio 
natural proporcionado pelo concreto, desde que este seja 
homogêneo e compacto. 
Lixiviação no concreto
• Consiste na dissolução e 
arraste do Hidróxido de 
cálcio da massa do 
concreto
• Ataque de águas duras, 
águas de chuvas ou 
infiltração de umidade, 
águas pantanosas, 
subterrãneas, 
profundas ou ácidas
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