INIBIDORES DE CORROSÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
CECÍLIA DE CASTRO BOLINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INIBIDORES DE CORROSÃO: 
 
Avaliação do desempenho frente a corrosão do aço induzida por carbonatação e 
cloretos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia 
2008 
 
 
 
 
 
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CECÍLIA DE CASTRO BOLINA 
 
 
 
 
 
 
INIBIDORES DE CORROSÃO: 
 
Avaliação do desempenho frente a corrosão do aço induzida por carbonatação e 
cloretos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em 
Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás para 
obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. 
Área de concentração: Materiais de Construção Civil. 
Orientador: Prof. Dr. Oswaldo Cascudo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia 
2008 
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CECÍLIA DE CASTRO BOLINA 
 
 
INIBIDORES DE CORROSÃO: 
 
Avaliação do desempenho frente a corrosão do aço induzida por carbonatação e 
cloretos 
 
 
 
Dissertação defendida no Curso de Mestrado em Engenharia Civil da Universidade Federal 
de Goiás, para a obtenção do grau de Mestre aprovada em ___________ de ___________ 
de ___________, pela Banca Examinadora constituída pelos seguintes professores: 
 
 
 
 
 
 
__________________________________________ 
Prof. Dr. Oswaldo Cascudo - UFG 
(ORIENTADOR) 
 
 
 
__________________________________________ 
Prof.a Dra. Helena Carasek Cascudo - UFG 
(EXAMINADORA INTERNA) 
 
 
 
 
 
__________________________________________ 
Prof.a Dra. Isolda Costa –IPEN/ USP 
(EXAMINADORA EXTERNA) 
 
 
 
 
 
 
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Aos meus pais, mentores espirituais, orientador e meu esposo, pelo incentivo, carinho, 
dedicação, paciência, esforços despreeendidos nesses anos de estudo e exemplo. 
 
 
 
 v
AGRADECIMENTOS 
É extremamente difícil expressar em poucas palavras o agradecimento sincero a 
todos que estiveram direta ou indiretamente ligados à elaboração da presente pesquisa. 
Contudo, não poderia deixar de agradecer, sobretudo os que tiveram mais diretamente 
envolvidos com a realização do meu sonho: 
Ao Prof. Dr. Oswaldo Cascudo, pela orientação durante o desenvolvimento das análises, 
contribuições, sugestões, correções, paciência, apreço e amizade. 
Aos funcionários do Centro Tecnológico de Engenharia Civil de FURNAS Centrais Elétricas 
S.A., meus sinceros agradecimentos a Enga. Profa. Dra. Nicole Hasparyk, M.Sc. Moacir A. 
Souza de Andrade, M.Sc. Maria de Jesus Gomides, Eng. Danilo Gonçalves Batista, Roberta 
Martins Saraiva, Zitto, Álvaro, Joilson e Heloísa que contribuíram com dedicação, seriedade 
e competência durante a realização deste estudo. 
Ao CNPq pelo indispensável apoio financeiro à realização desta pesquisa. 
A ANEEL, por meio de Furnas e a todos do corpo técnico dos laboratórios de Furnas pelo 
esforço e auxílio na realização dos ensaios. 
Aos Professores do Curso de Graduação em Engenharia Agrícola (UEG) e Pós-Graduação 
em Engenharia Civil (CMEC - UFG), pela contribuição em minha formação científica. Em 
especial, a Profa. Helena Carasek pela atenção e disponibilidades constantes. 
Aos Engenheiros de Furnas e Professores de Estatística, M.Sc. Ricardo Ferreira e M.Sc. 
Alexandre de Castro pela paciência, valiosos ensinamentos e contribuições ao longo desta 
pesquisa. 
A Profa. Dra. Isolda Costa e M.Sc. Marina Martins Mennucci pelo auxílio na configuração da 
célula de corrosão. 
A M.Sc. Andrielli Morais de Oliveira pelo treinamento com o potenciostato. 
A SIKA S.A, GRACE, VETEC, TANAC e UFG, pela doação de material e literatura técnica. 
Aos Colegas de Curso de Pós-Graduação do CMEC e GECON pela amizade e apoio. 
Ao Tancredo, Mário e Prof. Orlando do CMEC, pelo apoio, receptividade e paciência. 
Aos Mentores Dr. Adolfo Bezerra de Menezes, Zeferina e amigos do G.E.R. 
Aos Meus Pais (Laudelino e Maria Dos Reis), pela oportunidade da vida e continuidade 
familiar. 
Ao meu esposo, Fabiano Lino do Amaral, pela compreensão e carinho nos momentos mais 
difíceis e revisão ortográfica durante o Mestrado. 
Aos meus sogros, José Sinésio e Lindalva, que não mediram esforços para tornar real o 
meu sonho. 
A Deus, pois sem sua presença nada seria possível. 
A todos que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho, meus 
sinceros agradecimentos. 
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“Todos os esforços, dores e dificuldades que todos nós 
passamos para realizar as tarefas que nos competem, 
produzem em nós mechas de luz, que pouco a pouco 
vão iluminando nosso ser”. 
 Mãe Zeferina (2000). 
 
“A recompensa do trabalho é a alegria de realizá-lo. 
Quando termino um trabalho, estou pago”. 
Câmara Cascudo. 
 
 vii
SUMÁRIO 
 
 
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... x 
LISTA DE TABELAS ........................................................................................................... xiv 
RESUMO............................................................................................................................. xvii 
ABSTRACT........................................................................................................................ xviii 
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 1 
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS................................................................................... 1 
1.2 APRESENTAÇÃO DA PESQUISA .......................................................................... 1 
1.3 JUSTIFICATIVA E IMPORTÂNCIA DO TEMA ........................................................ 2 
1.4 OBJETIVOS............................................................................................................. 3 
1.5 HISTÓRICO DAS PESQUISAS LIGADAS AOS INIBIDORES DE CORROSÃO .... 3 
1.5.1 PESQUISAS NO EXTERIOR............................................................................... 3 
1.5.2 PESQUISAS NO BRASIL .................................................................................... 5 
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................................ 5 
2 CORROSÃO DAS ARMADURAS EM CONCRETO........................................................ 6 
2.1 GENERALIDADES .................................................................................................. 6 
2.2 PRINCÍPIOS ELETROQUÍMICOS........................................................................... 6 
2.3 PRINCIPAIS MECANISMOS DA DESPASSIVAÇÃO DAS ARMADURAS ........... 14 
2.3.1 Carbonatação..................................................................................................... 14 
2.3.2 Cloretos.............................................................................................................. 17 
a. Mecanismo de penetração de íons cloretos ...................................................... 19 
b. Limite crítico de cloretos .................................................................................... 20 
c. Ataques conjuntos: Cloreto X Carbonatação......................................................... 23 
2.4 MECANISMO DE PREVENÇÃOE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO............. 23 
3 INIBIDORES DE CORROSÃO ....................................................................................... 26 
3.1 DEFINIÇÕES E CONSIDERAÇÕES INICIAIS ...................................................... 26 
3.2 CLASSIFICAÇÃO DOS INIBIDORES.................................................................... 26 
3.3 CONSTITUIÇÃO QUÍMICA ................................................................................... 27 
3.3.1 Inibidores orgânicos........................................................................................... 28 
a. Inibidores orgânicos sintéticos ........................................................................... 28 
b. Inibidores orgânicos naturais ............................................................................. 29 
3.3.2 Inorgânicos......................................................................................................... 33 
3.4 MECANISMO DE AÇÃO DOS INIBIDORES DE CORROSÃO ............................. 33 
3.4.1 Inibidores anódicos ............................................................................................ 34 
b. Nitrito de cálcio ........................................................................................................ 37 
3.4.2 Inibidores catódicos ........................................................................................... 39 
3.4.3 Inibidores mistos ................................................................................................ 40 
a. Aminas ............................................................................................................... 41 
b. Taninos .............................................................................................................. 41 
3.5 TEOR CRÍTICO ..................................................................................................... 43 
3.5.1 Inibidores seguros.............................................................................................. 43 
3.5.2 Inibidores perigosos........................................................................................... 43 
3.6 COMPORTAMENTO ............................................................................................. 44 
3.6.1 Inibidores oxidantes ........................................................................................... 45 
3.6.2 Inibidores não oxidantes .................................................................................... 45 
3.7 OUTRAS FORMAS DE INIBIÇÃO......................................................................... 45 
3.7.1 Proteção temporária........................................................................................... 45 
3.7.2 Revestimentos protetores .................................................................................. 46 
3.8 MÉTODOS DE APLICAÇÃO NO CONCRETO ..................................................... 48 
3.8.1 Por incorporação à Massa do Concreto Fresco................................................. 48 
3.8.2 Por Impregnação da Superfície do Concreto..................................................... 51 
3.9 EFICIÊNCIA DOS INIBIDORES ............................................................................ 53 
3.10 Influência dos inibidores nas propriedades do concreto........................................ 54 
 viii
3.10.1 Nitrito de cálcio................................................................................................... 54 
a) Resistência à compressão................................................................................. 54 
b) Tempos de início e final de pega ....................................................................... 55 
3.10.2 Nitrito de sódio ................................................................................................... 56 
a) Resistência à compressão................................................................................. 56 
b) Tempos de início e final de pega ....................................................................... 57 
3.10.3 Aminas ............................................................................................................... 58 
a) Resistência à compressão................................................................................. 58 
b) Tempos de início e final de pega ....................................................................... 59 
3.10.4 Tanino ................................................................................................................ 59 
a) Resistência à compressão................................................................................. 59 
b) Absorção de água por capilaridade ................................................................... 60 
c) Resistividade elétrica ......................................................................................... 61 
3.11 ENSAIOS PARA AVALIAÇÃO DE INIBIDORES DE CORROSÃO............................ 62 
4 PROGRAMA EXPERIMENTAL: MATERIAIS E MÉTODOS ......................................... 65 
4.1 VARIÁVEIS ............................................................................................................ 65 
4.1.1 Variáveis Independentes.................................................................................... 65 
4.1.2 Variáveis Dependentes ...................................................................................... 66 
4.1.3 Disposição Geral do Experimento...................................................................... 66 
4.2 MATERIAIS............................................................................................................ 67 
4.2.1 Tipo de aço ........................................................................................................ 67 
4.2.2 Aditivos inibidores de corrosão .............................................................................. 67 
4.2.3 Solução sintética de poro....................................................................................... 68 
4.4 MÉTODOS............................................................................................................. 74 
4.4.1 Procedimentos para indução e aceleração............................................................ 75 
a. Ataque por cloretos................................................................................................ 75 
b. Ataque por carbonatação....................................................................................... 75 
4.4.2 Métodos eletroquímicos para o monitoramento e avaliação da corrosão.............. 75 
a. Potencial de corrosão ou de circuito aberto (Ecorr) ................................................. 75 
b. Resistência de polarização .................................................................................... 77 
c. Determinação da taxa de corrosão gravimétrica ................................................... 79 
d. Lupa Estereoscópica ............................................................................................. 81 
5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DE RESULTADOS ................................................ 83 
5.1 RESULTADOS DA MONITORIZAÇÃO ELETROQUÍMICA......................................... 83 
5.1.1 Potenciais de corrosão sob a ação de cloretos ..................................................... 83 
a. nitrito de sódio.................................................................................................... 83 
b. molibdato de sódio............................................................................................. 85 
c. nitrito de cálcio ................................................................................................... 86 
d. tanino ................................................................................................................. 87 
e. amina .................................................................................................................88 
5.1.2 Potenciais de corrosão sob a ação de carbonatação ............................................ 89 
a. nitrito de sódio.......................................................................................................... 89 
b. molibdato de sódio................................................................................................... 90 
c. nitrito de cálcio ......................................................................................................... 92 
d. tanino ....................................................................................................................... 92 
e. amina ....................................................................................................................... 93 
5.1.3 Taxa de corrosão eletroquímica estimada através da técnica de resistência de 
polarização (Rp).............................................................................................................. 94 
a. Taxa de corrosão instantânea sob a ação de cloretos ............................................ 94 
b. Taxa de corrosão instantânea sob a ação da carbonatação ................................. 100 
5.1.4 Análise estatística dos dados de taxa de corrosão eletroquímica estimada através 
da técnica de resistência de polarização ...................................................................... 105 
a. Cloretos.................................................................................................................. 105 
b. Carbonatação ........................................................................................................ 113 
5.2 RESULTADOS ELETROQUÍMICOS PARA OS INIBIDORES DE CORROSÃO 
 ix
TOMADOS EM SEUS TEORES OTIMIZADOS............................................................... 118 
5.2.1 Potenciais de corrosão sob a ação de cloretos ................................................... 118 
5.2.2 Potenciais de corrosão sob a ação da carbonatação .......................................... 121 
5.2.3 Taxa de corrosão eletroquímica estimada através da técnica de resistência de 
polarização (Rp)............................................................................................................ 123 
a. Taxa de corrosão instantânea sob a ação de cloretos .......................................... 123 
b. Taxa de corrosão instantânea sob a ação da carbonatação ................................. 125 
a. Taxa de corrosão gravimétrica para as barras submetidas à ação de cloretos ... 127 
b. Taxa de corrosão gravimétrica para as barras submetidas à ação da carbonatação
................................................................................................................................... 128 
5.2.6 Eficiência de inibição............................................................................................ 129 
5.2.7 Análise visual da barras de aço utilizando lupa estereoscópica .......................... 131 
a. Barras de aço corroídas pela ação de cloretos ..................................................... 131 
b. Barras de aço corroídas pela ação da carbonatação ............................................ 136 
6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS............................... 141 
6.1 CONCLUSÕES .......................................................................................................... 141 
6.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 146 
6.3 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS........................................................... 146 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 147 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 x
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 2.1- Distribuição das incidências patológicas no concreto (HELENE, 1993). .............. 7 
Figura 2.2 - Volume dos produtos de corrosão (Adaptado de CASCUDO, 1997)................... 8 
Figura 2.3 - Lascamento do concreto devido à expansão da armadura (HELENE, 1986)...... 9 
Figura 2.4 - Diagrama de equilíbrio termodinâmico. Potencial x pH do sistema Fe-H2O a 
25ºC, onde tem-se o diagrama simplificado ( POURBAIX, 1976; PAGE, 1988; 
OLIVEIRA, 2005). ........................................................................................................... 10 
Figura 2.5 - Modelo simplificado da célula de corrosão das armaduras nas estruturas de 
concreto armado (Adaptado de HELENE, 1986). ........................................................... 11 
Figura 2.6 - Representação esquemática do modelo de vida útil de TUUTTI (1982) ........... 12 
Figura 2.7 - Diferentes manifestações de corrosão (CASCUDO, 1997; POLITO, 2006). ..... 13 
Figura 2.8 - Conceituação de vida útil das estruturas de concreto (HELENE, 1993; 
OLIVEIRA, 2005). ........................................................................................................... 14 
Figura 2.9 - Avanço do processo de carbonatação (Adaptado de CEB, 1984; CASCUDO, 
1997; MORENO et al., 2001; OLIVEIRA, 2005). ............................................................ 16 
Figura 2.10 - Representação esquemática do avanço da frente de carbonatação (Adaptado 
de SCHIESSL, 1983). ..................................................................................................... 16 
Figura 2.11- Estrutura danificada por corrosão da armadura, oriunda do ataque de cloretos 
incorporados ao concreto (CASCUDO, 1997). ............................................................... 18 
Figura 2.12 - Corrosão de armadura por cloretos em estrutura de concreto em zona marítima 
(HELENE, 1992). ............................................................................................................ 18 
Figura 2.13 - Formas de ocorrência de íons cloretos na estrutura do concreto (Adaptado de 
CASCUDO, 1997; FERREIRA, 2003)............................................................................. 19 
Figura 2.14- Conteúdo crítico de cloretos (CEB/BI 152, 1984). ............................................ 22 
Figura 2.15- Diagrama de blocos indicando os passos a serem tomados para uma 
intervenção de reparo (RILEM, 1994)............................................................................. 24 
Figura 3.1- Classificação dos inibidores (a partir de informações de ANDRADE, 1992; 
VILORIA; VERA, 1994; NMAI, 1994; GENTIL, 1996; LIMA, 1996; BENTUR et al., 1997; 
RIBEIRO, 2001; GENOVEZ, 2002; MEDEIROS et al., 2002; GENTIL, 2003; ARAÚJO, 
2004; BALLES, 2004; MAINIER; SILVA, 2004; CARDOSO et al., 2005; FREIRE, 2005; 
ABRACO, 2006; CASCUDO, 2006; FORNAZARI et al., 2006; GROCHOSKI, 2006). ... 27 
Figura 3.2- Esquema da ação do VCI em superfície metálica (GENOVEZ, 2002). .............. 29 
Figura 3.3- Taninos hidrolisáveis (QUEIROZ et al., 2002). ................................................... 32 
Figura 3.4- Fórmulas estruturais: a) um flavonóide genérico; b) flavan-3-ol e procianidina 
(tanino condensado) (QUEIROZ et al., 2002)................................................................. 33 
Figura 3.5- Ação dos inibidores de corrosão: (a) inibidores anódicos: cromatos, nitritos, orto-
fosfatos, silicatos e benzoatos; (b) inibidores catódicos: sulfato de zinco, poli-fosfatos; (c) 
inibidores mistos: inibidores orgânicos contendo nitrogênio e/ou enxofre (Adaptado de 
WRANGLÉN, 1972; LIMA, 1996; SALVADOR, 2002). ................................................... 34 
Figura 3.6- Diagrama de polarização: ação do inibidor anódico (a) com inibidor; (b) sem 
inibidor (Adaptado de GENTIL, 1996)............................................................................. 35 
Figura 3.7- Diagrama de polarização: ação de inibidor catódico. (a) com inibidor; (b) sem 
inibidor (GENTIL, 1996). .................................................................................................39 
Figura 3.8- Inibição de corrosão do aço por molibdato e tungstato (ROBERTSON, 1951). . 44 
Figura 3.9- Revestimento polimérico inibidor de corrosão: “Primer” anticorrosivo à base de 
zinco para metais (VEDACIT, 2006). .............................................................................. 47 
Figura 3.10- Lei de evolução dos custos - Lei de SITTER (HELENE, 1992). ....................... 49 
Figura 3.11- Duração dos períodos de iniciação da corrosão para todos os casos do estudo 
em que se avaliou o efeito do nitrito de sódio em concretos de relação a/c 0,4 e 0,7 
(MEDEIROS et al., 2002)................................................................................................ 50 
Figura 3.12- Aplicação por impregnação da superfície do concreto: (a) aplicação; (b) como 
atua (SIKA, 2006)............................................................................................................ 51 
Figura 3.13- Concentração de aminoálcool na amostra da solução do poro da pasta de 
cimento após seis meses do referido inibidor (TRITTHART, 2003)................................ 52 
 xi
Figura 3.14- Visão aumentada em 10 vezes da armadura do corpo-de-prova Referência II 
com aplicação de inibidor de base amina (RIBEIRO, 2001). .......................................... 52 
Figura 3.15- Visão aumentada em 40 vezes da armadura do corpo-de-prova Referência II 
com aplicação de inibidor nitrito de sódio (RIBEIRO, 2001). .......................................... 53 
Figura 3.16- Desenvolvimento da resistência à compressão de concretos com 7, 28, 60 e 
900 dias para adição de três tipos de inibidor de corrosão à base de nitrito de cálcio, 
contendo 3 l/m3 (ANN et al., 2006).................................................................................. 55 
Figura 3.17 - Tempo de pega para 0, 3, 6 e 12 l/m3 do inibidor de corrosão ACI (ANN et al., 
2006). .............................................................................................................................. 56 
Figura 3.18- Influência de vários teores de nitrito de sódio na resistência à compressão de 
corpos-de-provas de concreto (NÓBREGA; SILVA, 2002). ............................................ 57 
Figura 3.19- Decréscimo da resistência à compressão para corpos-de-prova com relações 
água/cimento 0,4 e 0,7 (MEDEIROS et al., 2002). ......................................................... 57 
Figura 3.20- Influência do nitrito de sódio nos tempos de início e fim de pega (RIBEIRO, 
2001). .............................................................................................................................. 58 
Figura 3.21- Representação dos tempos de início e final de pega (LIMA, 1996).................. 58 
Figura 3.22- Influência do inibidor base amina na Resistência à compressão dos concretos 
estudados (RIBEIRO, 2001). .......................................................................................... 59 
Figura 3.23- Influência do inibidor base amina nos tempos final e inicial de pega (RIBEIRO, 
2001). .............................................................................................................................. 59 
Figura 3.24- Gráfico comparativo dos resultados do ensaio de compressão axial em 
argamassa (CRIVELARO, 2002). ................................................................................... 60 
Figura 3.25- Resultados do ensaio de absorção por capilaridade obtidos por Crivelaro 
(2002).............................................................................................................................. 61 
Figura 3.26- Resultados do ensaio de resistividade elétrica (CRIVELARO, 2002). .............. 61 
Figura 4.1– Fluxograma de apresentação geral do experimento para uma forma de ataque 
(cloretos ou carbonatação). ............................................................................................ 66 
Figura 4.2- Barras de aço CA-50 após o corte e anteriormente à limpeza. .......................... 70 
Figura 4.3 - Procedimento de limpeza das barras com escova de aço................................. 70 
Figura 4.4- Armazenamento das barras. ............................................................................... 71 
Figura 4.5- Processo de envolvimento da barra com um sistema de fita isolante. ............... 71 
Figura 4.6 - Barras imersas em solução sintética de poro. ................................................... 72 
Figura 4.7- Célula eletroquímica: (a) Detalhe da célula eletroquímica de corrosão; (b) Parte 
da configuração para medição dos parâmetros eletroquímicos. .................................... 73 
Figura 4.8 - Gaiola de Faraday.............................................................................................. 74 
Figura 4.9- Procedimento de carbonatação. ......................................................................... 75 
Figura 4.10- Potenciostato utilizado na pesquisa. ................................................................. 76 
Figura 4.11 - Determinação do valor de Rp por meio da 2º equação de Stern. .................... 77 
Figura 4.12 – Imersão em solução ácida............................................................................... 79 
Figura 4.13 – Limpeza com água. ......................................................................................... 80 
Figura 4.14 – Materiais para secagem: pano, papel toalha e fluxo de ar quente.................. 80 
Figura 4.15 – Determinação da massa final. ......................................................................... 81 
Figura 4.16 – Lupa esteroscópica. ........................................................................................ 82 
Figura 5.1 – Potenciais de corrosão variando com o teor de cloretos para o inibidor nitrito de 
sódio. Situação: barras atacadas por cloretos (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 85 
Figura 5.2– Potenciais de corrosão variando com o teor de cloretos para o inibidor molibdato 
de sódio. Situação: barras atacadas por cloretos (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 86 
Figura 5.3 – Potenciais de corrosão variando com o teor de cloretos para o inibidor nitrito de 
cálcio. Situação: barras atacadas por cloretos (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 87 
Figura 5.4– Potenciais de corrosão variando com o teor de cloretos para o inibidor base 
tanino. Situação: barras atacadas por cloretos (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 88 
 xii
Figura 5.5 – Potenciais de corrosão variando com o teor de cloretos para o inibidor base 
amina. Situação: barras atacadas por cloretos (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 89 
Figura 5.6 – Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores para o aditivo 
nitrito de sódio Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com 
eletrodo de referência de calomelano saturado – ECS). ................................................ 90 
Figura 5.7– Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores para o aditivo 
molibdato de sódio Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com 
eletrodo de referência de calomelano saturado – ECS). ................................................ 91 
Figura 5.8 – Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores para o aditivo 
nitrito de cálcio. Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com 
eletrodo dereferência de calomelano saturado – ECS). ................................................ 92 
Figura 5.9 – Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores para o aditivo base 
tanino. Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com eletrodo de 
referência de calomelano saturado – ECS). ................................................................... 93 
Figura 5.10 – Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores para o aditivo 
base amina. Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com eletrodo 
de referência de calomelano saturado – ECS). .............................................................. 94 
Figura 5.11 – Taxa de corrosão instantânea para diversos teores de cloretos para o inibidor 
base nitrito de sódio, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela ação de cloretos. ................. 95 
Figura 5.12 – Taxa de corrosão instantânea para diversos teores de cloretos para o inibidor 
base molibdato de sódio, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência 
de polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela ação de cloretos. ............ 97 
Figura 5.13 – Taxa de corrosão instantânea para diversos teores de cloretos para o inibidor 
base nitrito de cálcio, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela ação de cloretos. ................. 98 
Figura 5.14 – Taxa de corrosão instantânea para diversos teores de cloretos para o inibidor 
base tanino, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela ação de cloretos. ................. 99 
Figura 5.15 – Taxa de corrosão instantânea para diversos teores de cloretos para o inibidor 
base amina, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela ação de cloretos. ............... 100 
Figura 5.16 – Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para o 
aditivo base nitrito de sódio, estimada eletroquimicamente através da técnica de 
resistência de polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação.................... 101 
Figura 5.17 – Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para o 
aditivo base molibdato de sódio, estimada eletroquimicamente através da técnica de 
resistência de polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação.................... 102 
Figura 5.18 – Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para o 
aditivo base nitrito de cálcio, estimada eletroquimicamente através da técnica de 
resistência de polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação.................... 103 
Figura 5.19 – Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para o 
aditivo base tanino, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação. .......................................... 104 
Figura 5.20 – Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para o 
aditivo base amina, estimada eletroquimicamente através da técnica de resistência de 
polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação. .......................................... 105 
Figura 5.21 – Estimativa da média dos valores médios globais de taxa de corrosão, com seu 
erro padrão e desvio padrão, para cada teor de inibidor. ............................................ 108 
Figura 5.22 – Estimativa da média dos valores médios globais de taxa de corrosão, com seu 
erro padrão e desvio padrão, em função do teor de cloretos. Em destaque definem-se os 
grupos que se diferem significativamente..................................................................... 109 
Figura 5.23 – Estimativa da média dos valores médios globais de taxa de corrosão para 
cada inibidor tomado em seus teores otimizados , com seu erro padrão e desvio padrão.
 xiii
...................................................................................................................................... 112 
Figura 5.24 – Valores médios globais da taxa de corrosão para carbonatação em função do 
teor de inibidor. ............................................................................................................. 115 
Figura 5.25 - Potenciais de corrosão variando com a concentração de cloretos para os 
inibidores tomados em seus teores otimizados. Situação: barras atacadas por cloretos 
(Medidas feitas com eletrodo de referência de calomelano saturado – ECS). ............. 121 
Figura 5.26 - Potenciais de corrosão variando com os teores de inibidores otimizados. 
Situação: barras atacadas por carbonatação (Medidas feitas com eletrodo de referência 
de calomelano saturado – ECS). .................................................................................. 123 
Figura 5.27 - Taxa de corrosão instantânea variando com a concentração de cloretos para 
os inibidores tomados em seus teores otimizados, estimada eletroquimicamente através 
da técnica de resistência de polarização. Situação: aceleração da corrosão dada pela 
ação de cloretos............................................................................................................ 125 
Figura 5.28 - Taxa de corrosão instantânea variando com os teores de inibidores para os 
aditivos tomados em seus teores otimizados, estimada eletroquimicamente através da 
técnica de resistência de polarização. Situação: barras atacadas por carbonatação. . 127 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xiv
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 2.1 - Reações prováveis durante o processo corrosivo (POPOVICS, 1983). ........... 12 
Tabela 2.2 - Teor crítico de cloretos (HELENE, 1993; ANDRADE, 2001)............................. 21 
Tabela 2.3 - Limites de risco para o concreto em função do conteúdo de cloreto (JOUKOSKI 
et al., 2001). .................................................................................................................... 22 
Tabela 3.1 - Eficiência dos filmes formados em solução preparada com amostras de flores, 
pequenos arbustos, hortaliças e legumes (CRIVELARO, 2002). ................................... 31 
Tabela 3.2 -Teor de nitrito de sódio em relação à massa do cimento (CÁNOVAS, 1988).... 36 
Tabela 3.3 - Análise de custo do emprego do nitrito de sódio como inibidor de corrosão em 
estruturas de concreto armado (MEDEIROS et al., 2002).............................................. 37 
Tabela 3.4 - Dosagem do Nitrito de Cálcio (BENTUR et al., 1997)....................................... 38 
Tabela 3.5 - Valores calculados da taxa de corrosão (mdd), eficiência de inibição e 
intensidade de cobertura da superfície da Goma Arábica (OBOT et al., 2006).............. 54 
Tabela 4.1 - Caracterização do Nitrito de sódio - NaNO2 (nitrito de sódio P.A., Peso 
molecular = 69). .............................................................................................................. 67 
Tabela 4.2 - Caracterização do Nitrito de cálcio – Ca (NO2)2 (nitrito de cálcio obtido de 
fabricante comercial destinado ao uso como inibidor de corrosão em concreto, 
designado como não acelerador de pega e endurecimento). ......................................... 68 
Tabela 4.3 - Caracterização do Molibdato de sódio - Dihidratado Na2MoO4.2H2O (molibdato 
de sódio P.A. – dihidratado, peso molecular = 241,95). ................................................. 68 
Tabela 4.4 - Caracterização da amina (amina obtida de fabricante comercial). ................... 68 
Tabela 4.5 - Caracterização do tanino - C76H52O46 (tanino sintético comercial). ................... 68 
Tabela 4.6 – Resultados dos ensaiosde determinação do pH de soluções contendo 
inibidores......................................................................................................................... 69 
Tabela 4.7 - Critérios de avaliação da corrosão através de medidas de potencial conforme 
ASTM C 876.................................................................................................................... 77 
Tabela 4.8 - Critérios de avaliação da velocidade de corrosão (ANDRADE; ALONSO, 2001).
........................................................................................................................................ 78 
Tabela 5.1 - Resultados da análise de variância (ANOVA) realizada com os dados de taxa 
de corrosão, para as variáveis independentes consideradas no modelo estatístico. ... 106 
Tabela 5.2 – Estimativa da média dos valores da taxa de corrosão para cada tipo de inibidor, 
onde três grupos se diferem significativamente............................................................ 108 
Tabela 5.3 – Teste de Ducan e formação de diferentes grupos para amostras submetidas a 
ação de cloretos............................................................................................................ 110 
Tabela 5.4 - Resultados da análise de variância (ANOVA) realizada com os dados de taxa 
de corrosão para os teores de inibidores otimizados.................................................... 111 
Tabela 5.5 – Custos dos inibidores de corrosão ................................................................. 112 
Tabela 5.6 - Resultados da análise de variância (ANOVA) realizada com os dados de taxa 
de corrosão, para as variáveis independentes consideradas no modelo estatístico. ... 113 
Tabela 5.7 - Valores médios globais da taxa de corrosão para carbonatação em função do 
inibidor........................................................................................................................... 115 
Tabela 5.8 – Teste de Ducan e os diferentes grupos formados para as barras de aço 
submetidas a ação da carbonatação. ........................................................................... 116 
Tabela 5.9 - Resultados da análise de variância (ANOVA) realizada com os dados de taxa 
de corrosão, para as variáveis independentes consideradas no modelo estatístico. ... 117 
Tabela 5.10 - Valor médio da taxa de corrosão para cada inibidor tomado em seus teores 
otimizados. .................................................................................................................... 117 
Tabela 5.11 – Taxa de corrosão gravimétrica para as barras submetidas à ação de cloretos
...................................................................................................................................... 128 
Tabela 5.12 – Taxa de corrosão gravimétrica para as barras submetidas à ação de cloretos
...................................................................................................................................... 128 
Tabela 5.13 – Eficiência dos inibidores usando os valores de Icorr obtidos da técnica de 
resistência de polarização para as amostras atacadas por cloretos nos ensaios 
eletroquímicos............................................................................................................... 130 
 xv
Tabela 5.14 – Eficiência dos inibidores usando os valores de Icorr obtidos da técnica de 
resistência de polarização para as amostras atacadas por carbonatação nos ensaios 
eletroquímicos............................................................................................................... 130 
Tabela 5.15 – Eficiência dos inibidores usando os valores de Icorr obtidos da técnica de 
resistência de polarização para as amostras atacadas por cloretos tomados em seus 
teores otimizados. ......................................................................................................... 131 
Tabela 5.16 – Eficiência dos inibidores usando os valores de Icorr obtidos da técnica de 
resistência de polarização para as amostras atacadas por carbonatação tomados em 
seus teores otimizados. ................................................................................................ 131 
Tabela 6.1 – Resultado global dos inibidores avaliados em suas potencialidades para 
cloretos.......................................................................................................................... 145 
Tabela 6.2 - Resultado global dos inibidores avaliados em suas potencialidades para 
carbonatação. ............................................................................................................... 145 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xvi
LISTA DE FOTOGRAFIAS 
 
 
Fotografia 5.1 - Aspectos da barra de aço sem inibidor após corrosão induzida por cloretos. 
Aumentos de 6,4 e 16 vezes......................................................................................... 132 
Fotografia 5.2 - Aspectos da barra de aço com inibidor nitrito de sódio 1% após corrosão 
induzida por cloretos. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. .................................................... 133 
Fotografia 5.3 - Aspectos da barra de aço com inibidor molibdato de sódio 4% após corrosão 
induzida por cloretos. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. .................................................... 134 
Fotografia 5.4 - Aspectos da barra de aço com inibidor nitrito de cálcio 1% após corrosão 
induzida por cloretos. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. .................................................... 134 
Fotografia 5.5 - Aspectos da barra de aço com inibidor base tanino 1% após corrosão 
induzida por cloretos. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. .................................................... 135 
Fotografia 5.6 - Aspectos da barra de aço com inibidor base amina 1% após corrosão 
induzida por cloretos. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. .................................................... 136 
Fotografia 5.7 - Aspectos da barra de aço sem inibidor após corrosão induzida por 
carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes................................................................. 137 
Fotografia 5.8 - Aspectos da barra de aço com inibidor nitrito de sódio 1% após corrosão 
induzida por carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. ........................................... 138 
Fotografia 5.9 - Aspectos da barra de aço com inibidor molibdato de sódio 1% após corrosão 
induzida por carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. ........................................... 138 
Fotografia 5.10 - Aspectos da barra de aço com inibidor nitrito de cálcio 1% após corrosão 
induzida por carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. ........................................... 139 
Fotografia 5.11 - Aspectos da barra de aço com inibidor base tanino 1% após corrosão 
induzida por carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. ........................................... 140 
Fotografia 5.12 - Aspectos da barra de aço com inibidor base amina 1% após corrosão 
induzida por carbonatação. Aumentos de 6,4 e 16 vezes. ........................................... 140 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xvii
RESUMO 
Em geral, as perdas financeiras ocasionadas pelos processos de degradação e corrosão 
das estruturas metálicas e de concreto são muito elevadas, por conseguinte a utilização de 
aditivos inibidores de corrosão vem crescendo gradativamente. O crescimento do uso dos 
inibidores de corrosão é, sobretudo devido as suas vantagens: preço relativamente baixo, 
fácil execução e alteração não substancial das propriedades físicas e mecânicas do 
concreto. O presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a eficiência preventiva dos 
inibidores na resistência à corrosão frente ao ataque por cloretos e carbonatação. Os 
aditivosadotados no presente estudo para serem avaliadas as suas potencialidades para 
uso como inibidores de corrosão são: base nitrito de sódio, molibdato de sódio, nitrito de 
cálcio, tanino e amina nos teores de 0%, 1%, 2,5% e 4% (percentual em massa do inibidor 
em relação à solução de poro). Para execução dos ensaios foram preparadas soluções que 
simulam a composição do poro do concreto compostas de hidróxido de cálcio (Ca (OH)2) 
saturada, adicionada de até 3,5% de cloreto de sódio (NaCl) em massa ou CO2 na presença 
de 0,01N (NaOH) + 0,05N (KOH). Nos experimentos foram utilizadas barras de aço do tipo 
CA-50, com diâmetro nominal de 10 mm. Inicialmente foram realizados ensaios 
exploratórios para seleção dos aditivos em seus teores otimizados com base na eficiência 
de inibição determinada por ensaios eletroquímicos, especificamente ensaios de polarização 
e medidas de potencial. Após, análise estatística de variância dos resultados da taxa 
instantânea de corrosão para os aditivos, procedeu-se à escolha dos inibidores que 
apresentavam inibição no meio de estudo, e que eram ao mesmo tempo técnica e 
economicamente viáveis. Os inibidores que apresentaram melhor potencialidade nesta 
etapa para cloretos foram: nitrito de sódio 4%; nitrito de cálcio 1% e 4%; nitrito de sódio 1%; 
tanino 2,5%; nitrito de sódio 2,5%; nitrito de cálcio 2,5%; molibdato de sódio 4%; amina 4%, 
2,5% e 1%; tanino 1%; molibdato de sódio 1%; tanino 4% e molibdato de sódio 2,5%. E, 
para carbonatação: nitrito de sódio 2,5%; nitrito de cálcio 4%; nitrito de sódio 4%; molibdato 
de sódio 2,5%; nitrito de cálcio 2,5%; tanino 1%: molibdato de sódio 1%; amina 4%; tanino 
2,5%; amina 1%; nitrito de sódio 1%; nitrito de cálcio 1%; tanino 4%; molibdato de sódio 4% 
e amina 2,5%. Os teores de aditivos adotados em seus teores otimizados para cloretos 
foram de 1% para todos os inibidores, exceto molibdato de sódio que foi de 4%. Já para 
carbonatação adotou-se o teor de 1% para todos os aditivos nesta etapa. Os ensaios 
eletroquímicos utilizados para avaliar a eficiência dos inibidores em seus teores otimizados 
foram: medidas de potencial de corrosão em função do teor de cloretos e CO2 e taxa de 
corrosão instantânea obtida por resistência de polarização. As barras de aço tiveram suas 
perdas de massa determinadas, assim como as suas taxas de corrosão gravimétrica. Ao 
final do experimento, as barras foram avaliadas visualmente e por meio de lupa 
estereoscópica. Os resultados finais mostraram a seguinte seqüência decrescente do 
desempenho dos inibidores para os teores otimizados quando submetidos ao ataque por 
cloretos: nitrito de sódio 1%; molibdato de sódio 4%; tanino 1%; nitrito de cálcio 1% e amina 
1%. E, para carbonatação: molibdato de sódio 1%; nitrito de sódio 2,5%; nitrito de cálcio 
2,5%; amina 1%, e tanino 1%. 
 
 
Palavras-Chave: inibidores de corrosão, cloretos, carbonatação. 
 
 
BOLINA, CECÍLIA DE CASTRO. INIBIDORES DE CORROSÃO: Avaliação do 
desempenho frente à corrosão do aço induzida por carbonatação e cloretos. Goiânia, 
2008. 198 p. Dissertação (Mestrado) - UFG, Escola de Engenharia Civil. Orientador: Prof. 
Dr. Oswaldo Cascudo. 
 
 
 
 
 xviii
ABSTRACT 
 
Inhibitors of corrosion: Evaluation of the performance front corrosion of steel induced 
by carbonation and chlorides 
 
In general, the financial losses caused by the processes of degradation and corrosion of 
steel structures and concrete are very high, hence the use of additives of corrosion inhibitors 
has been growing gradually. The growth in use of a corrosion inhibitor is primarily due to its 
advantages: relatively low price, easy to perform and not substantially change the physical 
and mechanical properties of concrete. This work aims to assess the overall effectiveness of 
preventive inhibitors in corrosion resistance against the attack by chlorides and carbonation. 
The additives used in this work were evaluated for their potential for use as a corrosion 
inhibitors are: basic sodium nitrite, sodium molybdate, calcium nitrite, tannin and amine in 
levels of 0%, 1%, 2.5% and 4% (percent by weight of inhibitor in relation to the pore 
solution). To perform tests were made solutions that simulate the composition of the concrete 
pore composed of a solution of calcium hydroxide (Ca (OH)2) saturated, added until to 3.5% 
sodium chloride (NaCl) by weight or CO2 in presence of 0.01 N (NaOH) + 0.05 N (KOH). In 
experiments were used steel bars of the type CA-50, with a nominal diameter of 10 mm. 
Initially exploratory tests were conducted for selection of additives in their content optimized 
based on the efficiency of inhibition determined by electrochemical tests, specific tests of 
half-cell potential and polarization resistance. After that, statistical analysis of variance of the 
results of instantaneous rate of corrosion for additives, proceeded to the choice of inhibitors 
showed that inhibition in the middle of study, which was still at the same time technically and 
economically feasible. The inhibitors that have better potential at this stage to chlorides were: 
sodium nitrite 4%; calcium nitrite 1% and 4%; sodium nitrite 1%; tannin 2.5%; sodium nitrite 
2.5%; calcium nitrite 2.5%; sodium molybdate 4%; amine 4%, 2.5% and 1%; tannin 1%; 
sodium molybdate 1%; tannin 4% and sodium molybdate 2.5%. And for carbonation: sodium 
nitrite 2.5%; calcium nitrite 4%; sodium nitrite 4%; sodium molybdate 2.5%; calcium nitrite 
2.5%; tannin 1%; sodium molybdate 1%; amine 4%; tannin 2.5%; amine 1%; sodium nitrite 
1%; calcium nitrite 1%; tannin 4%; sodium molybdate 4% and amine 2.5%. The levels of 
additives used in its content optimized for chlorides were 1% for all inhibitors, except sodium 
molybdate which was 4%. Already adopted for carbonation is the level of 1% for all additives 
in this step. The electrochemical tests used to evaluate the efficiency of inhibitors in their 
levels have been optimized: the half-cell potentials in terms of the level of chlorides and CO2, 
the rate of corrosion resistance obtained by polarization and electrochemical impedance 
spectroscopy. The steel bars had their losses of weight, and their gravimetric corrosion rates. 
At the end of the experiment, the bars were evaluated visually and through of stereoscopic 
microscope. The final results showed the following sequence of decreasing performance of 
inhibitors for a content optimized when under attack by chlorides: sodium nitrite 1%; sodium 
molybdate 4%; tannin1%; 1% of calcium nitrite and amine 1%. And for carbonation: sodium 
molybdate 1%, sodium nitrite 2.5%; calcium nitrite 2.5%; amine 1% and tannin1%. 
 
 
Keywords: inhibitors of corrosion, chlorides, carbonation. 
 
BOLINA, CECÍLIA DE CASTRO. Inhibitors of corrosion: Evaluation of the performance 
front corrosion of steel induced by carbonation and chlorides. Goiânia, 2008. 198 p. 
Master Degree Dissertation - UFG, Escola de Engenharia Civil. Superviser: Dr. Oswaldo 
Cascudo. 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS 
Os inibidores de corrosão têm sido utilizados nos mais diversos segmentos 
industriais, petrolífero, metalúrgico e mecânico nos últimos cem anos, porém sua utilização 
em estruturas de concreto armado começou tão somente entre as décadas de 50 e 60 
(KEPLER et al., 2000; MEDEIROS et al., 2002; VIRMANI, 2002; MAINIER; SILVA, 2004). As 
primeiras pesquisas realizadas foram de Monfore e Verbek (1960), um marco na literatura 
mundial; contudo no Brasil, o primeiro trabalho desenvolvido foi de Miranda (1990). 
A utilização de aditivos inibidores de corrosão vem crescendo gradativamente, 
principalmente após a década de 90, onde houve uma intensificação maior de estudos por 
migração, aliada a uma adesão mundial do uso de adições e aditivos no preparo do 
concreto com a finalidade de aumentar a durabilidade das estruturas (RIBEIRO, 2001;MEDEIROS et al., 2002; GROCHOSKI, 2006). 
O crescimento da utilização dos inibidores de corrosão, tanto nas estruturas de 
concreto armado quanto protendido é, sobretudo, devido às suas vantagens que são 
bastante atrativas, dentre elas tem-se o seu preço relativamente baixo e sua fácil utilização 
na prevenção ou reparo se comparado a outros métodos preventivos, além da alteração não 
substancial das propriedades físicas e mecânicas do concreto (GONZÁLEZ, 1998; 
HANSSON et al., 1998; LIMA et al., 2001; RIBEIRO, 2001; ARAÚJO, 2004; ORMELLESE et 
al., 2006). 
1.2 APRESENTAÇÃO DA PESQUISA 
A presente dissertação de mestrado foi realizada no Programa de Pós-
graduação da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás (EEC/UFG), 
denominado Curso de Mestrado em Engenharia Civil (CMEC) e é parte de um projeto de 
pesquisa mais amplo intitulado: “Avaliação da Durabilidade de Estruturas de Concreto para 
Geração de Energia Eólica em Ambiente de Elevada Agressividade”. Trata-se de um projeto 
de pesquisa e desenvolvimento (P & D) realizado com apoio e financiamento da Agência 
Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) e de Furnas Centrais Elétricas, conduzido em 
parceria com pesquisadores da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de 
Goiás. 
 
 
 2
1.3 JUSTIFICATIVA E IMPORTÂNCIA DO TEMA 
A pesquisa e o desenvolvimento de fontes de energia renováveis é um tema 
estratégico de caráter mundial. Normalmente, as construções dos parques eólicos são em 
regiões de ambientes marinhos, onde as suas estruturas podem ser constituídas de 
concreto armado sustentadas ou não por cabos tensores. Este material, portanto, é utilizado 
em virtude de sua versatilidade, competitividade e características técnicas; contudo, devido 
ao elevado grau de agressividade ambiental, torna-se indispensável a avaliação da sua 
durabilidade, sobretudo no que tange à corrosão de armaduras. 
Segundo Helene (1992) e Cascudo (2000), a corrosão das armaduras lidera a 
incidência das manifestações patológicas que ocorre em estruturas de concreto, além de ser 
um problema com alto impacto social e econômico, podendo ainda causar a perda de vidas 
humanas. Sob o ponto de vista de segurança, as estruturas de concreto podem ser 
comprometidas devido ao avanço do processo corrosivo, o que pode levá-las à ruína caso o 
processo não seja controlado de forma adequada. Isto se dá porque o fenômeno da 
corrosão, além de diminuir a seção das barras de aço, ainda causa a fissuração e o 
destacamento do cobrimento, pela formação de óxidos e hidróxidos de ferro ao redor da 
barra, resultando assim em deformações na estrutura. 
Dentro do contexto da corrosão das armaduras, há a necessidade de destinar 
atenção especial à agressividade do macroclima e microclima onde está inserida a obra, 
haja vista que um dos ambientes de maior agressividade para o concreto armado é a 
atmosfera salina, sobretudo pela ação da maresia ou de águas saturadas de sais. Estes 
sais, tais como os sais de base cloreto, podem despassivar a armadura embutida no 
concreto e, assim, desencadear o processo de corrosão das armaduras. A corrosão de 
armaduras devido ao ingresso de cloretos é um dos problemas mais sérios e intensos que 
pode ocorrer em estruturas de concreto, podendo também provocar uma maior degradação, 
e, por conseguinte, refletindo-se na redução da vida útil de serviço (FERREIRA, 2005). 
Perante todas as considerações anteriormente colocadas e frente ao desafio de 
minimizar a incidência da corrosão das armaduras de concreto em torres de energia 
localizadas em parque eólico, propôs-se a presente pesquisa. Assim, com a realização do 
presente estudo visando a atuação preventiva de aditivos inibidores de corrosão em 
ambientes sob a ação de cloretos ou dióxido de carbono, espera-se contribuir para 
aumentar a durabilidade e vida útil dos elementos estruturais de concreto armado, sobretudo 
aqueles constituintes das estruturas de geração de energia em parques eólicos brasileiros. 
 
 
 3
1.4 OBJETIVOS 
O objetivo geral do presente trabalho é avaliar a eficiência de diferentes tipos e 
teores de inibidores de corrosão frente à corrosão do aço induzida por cloretos e 
carbonatação, a partir de ataques independentes, ou seja, ataques específicos apenas com 
cloretos e, paralelamente, exclusivamente carbonatação. 
O estudo foi realizado em soluções simulando a solução de poro do concreto, 
tendo-se os seguintes objetivos específicos: 
• Estudar, comparativamente, o efeito do inibidor de corrosão do aço de cinco 
diferentes tipos de inibidores, tendo-se ainda uma situação de referência (sem 
inibidor); 
• Para cada tipo de inibidor, avaliar três teores adicionados (mais a situação de 
referência – sem inibidor), inferindo-se sobre a melhor perfomance referente ao 
percentual incorporado às soluções; 
• Analisar o desempenho de diferentes inibidores de corrosão e teores sob a 
ação de dois ataques distintos, a saber: ataques por cloretos ou por carbonatação 
das soluções (indução por CO2); 
• Inferir sobre o desempenho comparativo dos diferentes tipos e teores de 
inibidores a partir da análise de aspectos termodinâmicos e cinéticos dos sistemas 
em estudo. Para tanto, foram empregadas técnicas eletroquímicas (potencial de 
corrosão, resistência de polarização e impedância eletroquímica) e gravimétricas 
para se monitorar e avaliar a corrosão; 
• Avaliar o efeito significativo dos inibidores e de seus teores, na prevenção da 
corrosão do aço, classificando-os comparativamente (referente aos seus 
desempenhos relativos) com base em análise estatística. 
• Avaliar o custo dos inibidores adotados para a presente pesquisa. 
1.5 HISTÓRICO DAS PESQUISAS LIGADAS AOS INIBIDORES DE CORROSÃO 
Tendo em vista a grande importância que representa o estudo de inibidores de 
corrosão no contexto da durabilidade das estruturas de concreto são apresentados nos itens 
1.5.1 e 1.5.2 algumas pesquisas realizadas no exterior e no Brasil por alguns institutos de 
pesquisas e universidades. 
1.5.1 PESQUISAS NO EXTERIOR 
As pesquisas sobre inibidores de corrosão iniciaram-se na década de 60 devida 
à preocupação existente nos países de clima frio em desenvolver um aditivo acelerador de 
 4
pega e endurecimento que não adicionasse aos concretos íons cloretos, haja vista que 
nesta época era comum a utilização do cloreto de cálcio (LIMA, 1996; GROCHOSKI, 2006). 
Segundo Berke e Rosenberg (1990), o primeiro marco na literatura mundial foi o 
artigo publicado por Monfore e Verbeck, em 1960, que atribuiu a queda de pontes nos 
Estados Unidos à ação dos cloretos na massa de concreto. 
Assim, posteriormente à publicação de Monfore e Verbck, surgiram várias outras 
pesquisas buscando desenvolver um produto que, ao ser adicionado na massa do concreto 
visasse a aceleração da pega do cimento, no entanto ele tinha que atuar também como um 
inibidor de corrosão devido ao uso constante de sais de degelo (LIMA, 1996; GROCHOSKI, 
2006). 
Dentro desse contexto, as primeiras pesquisas foram realizadas por Treadway e 
Russel (1968), utilizando-se o nitrito de sódio e benzoato de sódio; e Craig e Wood (1970), 
que utilizaram o cromato de potássio, o benzoato e nitrito de sódio. Estes dois estudos 
constataram que o nitrito de sódio apresentava melhor comportamento frente à corrosão 
provocada por cloretos, todavia acarretava em uma pequena redução na resistência do 
concreto. Entretanto, conforme Alonso e Andrade (1990), a primeira aplicação em campo 
utilizando-se inibidores de corrosão para prevenir o surgimento de corrosão das armaduras 
provocadas por sais de degelo foi na antiga URSS. Os responsáveis por essas primeiras 
pesquisas foram Ratinov (1972) e Akinovae Ivanov (1976). 
Na década de 70, pesquisadores impulsionados pelos estudos em anos 
anteriores desenvolveram várias pesquisas na área de inibidores de corrosão de armaduras 
em concreto, buscando analisar as substâncias que poderiam proporcionar como efeito a 
proteção das estruturas de concreto armado contra a corrosão. Em geral, eram pesquisados 
somente os nitritos de sódio e de cálcio, que apresentavam os resultados mais satisfatórios 
comparados aos demais inibidores de corrosão. 
Em 1983, a agência governamental norte-americana Federal Higway 
Administration (FHWA) desenvolveu vários estudos em vasta escala, utilizando-se o nitrito 
de cálcio (LIMA, 1996; GROCHOSKI, 2006). 
Vukasovich e Farr (1986) desenvolveram estudos utilizando o molibdato de sódio 
na ação preventiva da corrosão em estruturas de concreto armado. Surgiram assim, nessa 
década dois grandes grupos de pesquisa: um no Instituto Eduardo Torroja, na Espanha, e 
outro na W.R GRACE & COMPANY, nos Estados Unidos, que objetivavam o estudo da 
ação de inibidores de corrosão adicionados à massa de concreto, tanto para prevenir quanto 
para recuperar armaduras corroídas. 
 
 
 5
1.5.2 PESQUISAS NO BRASIL 
Os estudos sobre inibidores de corrosão no Brasil só começaram a intensificar-
se na década de 90. O primeiro estudo foi publicado pelo Professor Luís R.M. de Miranda, 
do Instituto Nacional de Tecnologia, no Rio de Janeiro, em conjunto com a COPPE/UFRJ, 
utilizando nitrito de sódio na prevenção da corrosão (LIMA, 1996). Posteriormente, foram 
formando-se vários outros grupos de estudos preocupados com a ação de inibidores de 
corrosão adicionados à massa de concreto, visando caracterizar sua ação no sentido de 
prevenir ou estancar processos de corrosão instalados em estruturas de concreto. Nesse 
contexto, podem citar-se as pesquisas coordenadas pelo Professor Dr. Paulo Helene, da 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em especial, a tese desenvolvida por 
Lima (1996). No Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Centro de Ciência e 
Tecnologia de Materiais (IPEN) destacam-se as pesquisas coordenadas pela Professora 
Dra. Isolda Costa, especialmente as desenvolvidas por Crivelaro (2002) e Mennucci (2006). 
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO 
A presente dissertação está dividida em seis capítulos, de modo a atender aos 
objetivos propostos, cumprindo o seguinte escopo: introdução do trabalho, revisão 
bibliográfica sobre o tema, metodologia experimental utilizada, apresentação e análise dos 
resultados obtidos, conclusões e sugestões para trabalhos futuros, além das referências 
bibliográficas utilizadas para embasar esta dissertação. 
No Capítulo 1, apresenta-se uma breve introdução e um histórico dos estudos 
realizados sobre o tema, bem como a justificativa que levou ao desenvolvimento da 
presente dissertação. Este capítulo também contém os objetivos gerais e específicos da 
pesquisa. 
No Capítulo 2, são apresentados aspectos referentes ao mecanismo de corrosão 
das armaduras, alguns conceitos e particularidades inerentes ao tema, por meio da revisão 
bibliográfica. 
No Capítulo 3, com base na literatura existente, apresentam-se os princípios de 
ação dos principais inibidores de corrosão, bem como a influência desses inibidores nas 
propriedades dos concretos e argamassas. 
A programação experimental e observações referentes ao planejamento 
experimental estão apresentadas no Capítulo 4. 
Prosseguindo-se no Capítulo 5, tem-se a apresentação e discussão dos 
resultados. 
Por fim, no Capítulo 6, são apresentadas as conclusões e sugestões para futuras 
pesquisas. 
 6
2 CORROSÃO DAS ARMADURAS EM CONCRETO 
 
2.1 GENERALIDADES 
Neste capítulo propõe-se realizar uma revisão sobre os principais aspectos 
referentes à prevenção e proteção de estruturas de concreto sujeito à corrosão das 
armaduras, para melhor compreensão do momento em que se deve proteger ou intervir em 
uma estrutura que apresente este fenômeno A presente revisão visa, por conseguinte 
embasar o fenômeno corrosivo em termos conceituais, proporcionando assim um suporte ao 
Capítulo 3, que aborda objetivamente os inibidores de corrosão. 
Nos últimos anos várias pesquisas foram realizadas referentes ao mecanismo de 
corrosão das armaduras no concreto por diversos autores. Busca-se no presente trabalho 
enfatizar somente os aspectos mais relevantes das pesquisas desenvolvidas sobre este 
tema, visando tão somente dar uma seqüência lógica a presente pesquisa. 
2.2 PRINCÍPIOS ELETROQUÍMICOS 
Em geral, as perdas financeiras ocasionadas pelos processos de degradação e 
corrosão das estruturas metálicas e de concreto são muito elevadas. Segundo Portella et al. 
(2006), nos Estados Unidos o custo anual da corrosão chega a 3,1% do PIB, o que totaliza 
US$ 276 bilhões, contra 3,5% no Brasil. Todavia, esse custo supracitado sinaliza uma perda 
muito elevada para o nosso país, uma vez que nos Estados Unidos as condições são mais 
propícias para desenvolvimento do processo corrosivo e a literatura não retrata uma 
estimativa sobre o custo anual da corrosão no Brasil. Segundo Helene (1993), os problemas 
mais comuns nas estruturas de concreto com relação à durabilidade são os mostrados na 
Figura 2.1: 
 7
0%
5%
10%
15%
20%
25% MANCHAS
SUPERFICIAIS
FISSURAS ATIVAS E
PASSIVAS
DEGRADAÇÃO
QUÍMICA
FLECHAS
EXCESSIVAS
NINHOS
CORROSÃO DE
ARMADURAS
 
Figura 2.1- Distribuição das incidências patológicas no concreto (HELENE, 1993). 
 
Segundo Gentil (1996), a corrosão é um fenômeno que ocorre de modo 
espontâneo e está constantemente transformando os materiais metálicos, de modo que a 
durabilidade e o desempenho dos mesmos deixam de satisfazer o fim a que se destinam. 
Em alguns casos, pode-se admitir a corrosão como o inverso do processo metalúrgico, cujo 
objetivo principal é a extração do metal a partir de seus minérios ou de outros compostos, ao 
passo que a corrosão tende a oxidar o metal. Assim, muitas vezes o produto da corrosão de 
um metal é bem semelhante ao minério do qual é originalmente extraído. Os processos de 
corrosão são considerados reações químicas heterogêneas ou reações eletroquímicas que 
se passam geralmente na superfície de separação entre o metal e o meio corrosivo. 
Conforme descrito por Helene (1986), para que se desenvolva a corrosão das 
armaduras no interior do concreto são necessárias as seguintes condições: 
 
a. Eletrólito – que irá conduzir os íons gerando uma corrente de natureza iônica e, 
também para dissolver o oxigênio. O eletrólito no concreto pode ser constituído 
basicamente pela solução intersticial aquosa que contem íons em solução, contudo 
salvo raras exceções (altas temperaturas), sempre existirá água presente nos poros 
do concreto (LIMA, 1996, CASCUDO, 1997; ANDRADE, 2001; CUNHA; HELENE, 
2001). 
b. Diferença de potencial - entre dois pontos aleatórios da armadura seja pela diferença 
de umidade, aeração, concentração salina, tensão do concreto e/ou no aço, 
impurezas no metal, heterogeneidades inerentes ao concreto, carbonatação ou 
presença de íons. 
c. Oxigênio - que regulará todas as reações de corrosão, dissolvido na água presente 
nos poros do concreto (LIMA, 1996; CASCUDO, 1997; HOPPE, 2005). 
Pode existir presença de agentes agressivos - a quarta condição é que pode 
 8
existir a presença de agentes agressivos, que influenciaram fortemente o início e a 
velocidade do processo corrosivo, porque atuam diretamente nas reações necessárias 
ao desenvolvimento do processo, acentuando a diferença de potencial e facilitando a 
dissolução da camada de passivação. A presença de agentes agressivos no eletrólito 
tais como íons sulfetos (S2-), os íonscloretos (Cl-), o dióxido de carbono (CO2), os nitritos 
(NO3), o gás sulfídrico (H2S), o cátion amônio (NH4+), os óxidos de enxofre (SO2 e SO3), 
fuligem, etc., pode acelerar a corrosão (CASCUDO, 1997; CUNHA; HELENE, 2001). 
Depois de iniciada a corrosão, tem-se a fissuração do concreto, proveniente 
da expansão, ou seja, do aumento de volume dos produtos de corrosão, que podem 
chegar à ordem de 6 a 10 vezes do volume apresentado inicialmente, podendo 
ocasionar pressões internas de até 15 MPa, contudo podem ainda chegar em alguns 
casos até 40 MPa (Figuras 2.2 e 2.3). Este valor de tensão provoca fissuras, além de 
possuírem a tendência de acelerar o processo corrosivo. Logo, quando há indicações 
externas do processo corrosivo, normalmente parte da armadura já se encontra 
comprometida, pois, a manifestação é tão somente o afloramento deste, através do 
surgimento dos produtos de corrosão, os óxidos solúveis, na superfície do concreto. 
Além das fissuras, uma outra conseqüência do processo corrosivo é a redução da 
aderência aço-concreto devido à natureza expansiva dos produtos de corrosão 
(CALEGARI, 1973; CÂNOVAS, 1984; MEHTA; MONTEIRO, 1994; LIMA, 1996; 
CASCUDO, 1997; RIBEIRO, 2001; HOPPE, 2005). 
 
 
 
Figura 2.2 - Volume dos produtos de corrosão (Adaptado de CASCUDO, 1997). 
 
 
Volume dos produtos de corrosão
Fe 
FeO 
Fe 3 O4
Fe 2 O3
Fe (OH)2
Fe (OH)3
Fe (OH)3.3H2O
0 1 2 3 4 5 6 7 
Volume (cm 3)
 9
 
Figura 2.3 - Lascamento do concreto devido à expansão da armadura (HELENE, 1986). 
O concreto, em condições habituais, fornece às armaduras um elevado grau 
de proteção contra a corrosão, logo uma proteção física por meio da camada de 
cobrimento que dificulta a entrada de agentes agressivos do meio, e química devido ao 
pH elevado do extrato aquoso em torno de 12,5 a 13,5 (não há um consenso sobre este 
valor no meio cientifico), é um fator determinante para a formação de uma película 
protetora de caráter passivo que envolve a armadura. A película protetora forma-se logo 
após o inicio da hidratação do cimento e é composta por óxido de ferro, apresentando 
uma variação de composição que vai desde Fe3O4 (Magnetita) a γ-Fe2O3 (Maghemita). O 
filme passivo é muito aderente e delgado, submicroscópico, sua espessura varia de 10-3 
a 10-1 µm. No caso da película passivadora ser destruída tanto pela chegada da frente 
de carbonatação ou pela ação deletéria de cloretos, ou ainda pela ação simultânea de 
ambos os fatores, a armadura provavelmente ficará vulnerável ao fenômeno da corrosão 
(HELENE, 1986; ANDRADE, 1992; HELENE, 1993; GOUDA, 1966; CASCUDO, 1997; 
NEVILLE, 1997; HOPPE, 2005). 
Pourbaix (1976), desenvolveu para melhor compreensão diagramas de 
potencial versus pH, onde em cada região estabelece-se para cada metal, as condições 
de pH e potencial onde o material se corrói, passiva ou permanece imune ao processo 
corrosivo (FIGURA 2.4). 
 10
 
Figura 2.4 - Diagrama de equilíbrio termodinâmico. Potencial x pH do sistema Fe-H2O a 25ºC, 
onde tem-se o diagrama simplificado ( POURBAIX, 1976; PAGE, 1988; OLIVEIRA, 
2005). 
 
Segundo Helene (1993), as três regiões distintas do diagrama de Pourbaix, 
podem ser assim explicadas: 
• Imunidade: É a região onde o potencial de eletrodo é menor que -0,600 V 
em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio. Esta é a região onde pode-
se dizer que é impossível ocorrer a corrosão. 
• Passivação: É a região do diagrama que representa as condições em que 
são formadas as películas passivadoras. As duas retas tracejadas 
paralelas e oblíquas representam a região de estabilidade da água, sendo 
que acima delas é o domínio do oxigênio e abaixo o do hidrogênio. 
• Corrosão: É a região do diagrama que representa as situações onde pode 
ocorrer corrosão. 
Por fim, tendo-se os elementos básicos, a corrosão desenvolve-se com a 
presença das seguintes reações (GENTIL,1996; LIMA, 1996; CASCUDO, 1997; HOPPE, 
2005): 
a) O processo anódico (regiões corroídas) ocorre na superfície do metal, onde 
há perda de elétrons devido às reações de dissolução do metal (oxidação). As reações 
principais são (Equações 2.1 e 2.2): 
−+ ++→+ eHOFeOHFe 8843 432 (Equação 2.1) 
Fe 
Fe2+
Fe3+
Fe2O3 
Fe3O4 
HFeO2- 
 11
 −+ +→ eFeFe 22 (Equação 2.2) 
 
b) O processo catódico é um fenômeno que ocorre na interface entre o metal 
e o eletrólito e depende da disponibilidade de oxigênio dissolvido e do pH da interface 
metal-eletrólito. Nas regiões catódicas ocorrem as reações de redução do oxigênio 
(processo de ganho de elétrons). As reações de maior interesse são (Equações 2.3 e 
2.4): 
−− →++ OHeOOH 442 22 (Equação 2.3) 
222 HeH →+ −+ (Equação 2.4) 
 
Na Figura 2.5 apresenta-se o modelo simplificado da célula de corrosão das 
armaduras em estruturas de concreto armado. 
 
 
 
Figura 2.5 - Modelo simplificado da célula de corrosão das armaduras nas estruturas de 
concreto armado (Adaptado de HELENE, 1986). 
 
As reações prováveis durante o processo corrosivo de armaduras de aço em 
concreto são as apresentadas na Tabela 2.1 (POPOVICS, 1983). 
 
 
 
 
 
 
Superfície do concreto
O2 SO4- - 
ELETRÓLITO (difusão)
ELETRÓLITO (difusão)
CONDUTOR ELÉTRICO 
(barra de aço) 
Zona 
Catódica 
não 
corroída 
Zona 
Anódica 
corroída 
 
Fe+++ 
Fe++ 
Fe+++ 
Fe++ 
O2 SO4- - Cl- 
Superfície do concreto
SO4- 
OH- 
Cl- 
SO4- 
OH- 
Cl- 
Cl- 
 12
Tabela 2.1 - Reações prováveis durante o processo corrosivo (POPOVICS, 1983). 
Região Reação provável 
Característica do produto 
formado 
Zona anódica −+ +→ eFeFe 422 2 - 
Zona catódica −− →++ OHeOOH 442 22 - 
2
2 )(242 OHFeOHFe →+ −+ 
Hidróxido ferroso, 
fracamente solúvel, de cor 
marrom. 
OHFeOOHFe 2
2 .242 →+ −+ Óxido ferroso hidratado, 
expansivo de cor marrom. 
3222 )(42)(4 OHFeOOHOHFe →++ Hidróxido férrico, expansivo, avermelhado. 
OHeOFeOHFe 243 4883 ++→+ −− Óxido de característica mista - férrico e ferroso. 
 
Superfície da barra 
ou eletrólito 
OHOFeOOHOHFe 232222 6.22)(4 →++ Óxido férrico hidratado, expansivo. 
 
O processo de corrosão das armaduras pode ser representando através do 
modelo simplificado de vida útil proposto por Tuutti (1982), conforme esquematizado na 
Figura 2.6, onde o pesquisador divide o processo de corrosão em dois períodos: o de 
iniciação, que corresponde ao intervalo de tempo entre a execução da estrutura e a 
despassivação da armadura e o de propagação, referente ao desenvolvimento da corrosão 
até o aparecimento de uma manifestação patológica dita grave (HELENE, 1993). 
 
Figura 2.6 - Representação esquemática do modelo de vida útil de TUUTTI (1982) 
Os dois fatores desencadeantes que atuam no período de iniciação são: a 
presença de cloretos e a diminuição da alcalinidade. Estes fatores também determinam o 
tipo de corrosão que será desenvolvida, que pode ser generalizada (carbonatação), 
localizada por pite (cloretos) ou sob tensão fraturante (esta ocorre geralmente em concreto 
TEMPO 
CO2, Cl-
G
R
A
U
 D
E 
C
O
R
R
O
SÃ
O
 
O2, U.R., T.
VIDA ÚTIL
INICIAÇÃO PROPAGAÇÃO
GRAU ACEITÁVEL
 13
protendido e não possui uma causa direta bem conhecida). A duração da fase de iniciação é 
controlada principalmente pela permeabilidade, difusibilidade e sucção capilar de gases ou 
líquido. Helene (1993) considera que a duração da fase de iniciação deve corresponder à 
estimativa da vida útil de projeto, (definida como o período de tempo que vai até a 
despassivação da armadura da estrutura) quanto à corrosão. A Figura 2.7