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CORROSÃO EM CONCRETO Prof. Dr. Paulo César A. de Oliveira FATEC PRAIA GRANDE Tecnologia em Processos Químicos Concreto • Cimento • Areia • Água • Agregados de diferentes tamanhos • Aditivos (plastificantes, microssílica, etc) Matérias primas do cimento • Calcário • Sílica • Alumina • Óxido de ferro – Que reagem entre si e formam… • Silicato tricálcico: 3CaO.SiO2 (C3S) • Silicato dicálcico: CaO.SiO2 (C2S) • Aluminato tricálcico: 3CaO.Al2O3 (C3A) • Ferro aluminato tetracálcico: 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C3AF) Fatores da corrosão e da deterioração • Mecânicos: vibração e erosão • Físicos: variações de temperatura • Biológicos: bactérias • Químicos: ácidos e sais Formas de corrosão no concreto • Uniforme • Puntiforme • Interganular • Transgranular • Fragilização pelo hidrogênio Mecanismos • Químico: ataque por HCl 3CaO.2SiO2.3H2O + 6HCl 3 CaCl2 + 2 SiO2 + 6H2O • Eletroquímico: • Área anódica: Fe Fe2+ + 2 e • Área catódica: Não aerada: 2 H2O + 2e H2 + 2 OH - Aerada: H2O + ½ O2 + 2e 2 OH - Falhas de concretagem GENTIL, 2012 Falhas de concretagem GENTIL, 2012 Vigas fraturadas GENTIL, 2012 Armadura com corrosão severa GENTIL, 2012 Estrutura de concreto com corrosão na armadura GENTIL, 2012 Lixiviação - eflorescência • Arraste de parte do Ca(OH)2 pela água. • O Ca(OH)2 lixiviado reage com o CO2 do ar: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O • O CaCO3 forma manchas brancas no concreto (eflorescência) Lixiviação em concreto observando-se o produto branco de carbonato de cálcio, CaCO3 GENTIL, 2012 Detalhe ampliado da foto anterior GENTIL, 2012 Lixiviação aparecendo sob a forma de estalactites GENTIL, 2012 Lixiviação em fissura de concreto GENTIL, 2012 Carbonatação • CO2 – Carbonatação do concreto: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O – Com excesso de CO2 (em túneis, por exemplo) CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 (solúvel) Diferença de coloração conforme o valor do pH do concreto, com adição a fenoftaleína. VALORES DO pH COLORAÇAO Superior a 9,5 Vermelho-carmim Inferior a 8,3 incolor Entre 8 e 9,5 Variável entre rosa e vermelho carmim Tabela 5 - Valor do pH do concreto e coloração, com adição a fenoftaleína. Cascudo (1992, p76) O método mais comum para verificação da carbonatação é a aplicação de uma solução alcoólica de fenolftaleína sobre o concreto, que deve assumir uma coloração rosa choque para um pH maior que 12 – não carbonatado; e ficar incolor quando o pH for menor que 9 – carbonatado (BAUER, 2005) Ensaio de fenoftaleína para avaliação da profundidade de carbonatação do concreto http://www.cimentoitambe.com.br/carbonatacao-do- concreto/ , em 28/10/2014 Ataques por ácidos • Ataque da pasta de cimento: Ca(OH)2 + 2H + → Ca2++ H2O • Ataque da armadura: Fe + 2 H+ Fe2+ + H2 Ataque do concreto por água com pH ácido GENTIL, 2012 Detalhe ampliado da foto anterior GENTIL, 2012 Aspecto característico de concreto atacado por ácidos: aparecimento do agregado GENTIL, 2012 Pilar de concreto atacado por solução de ácido sulfúrico: observar aspecto branco devido ao sulfato de cálcio. GENTIL, 2012 Pilar de concreto atacado por solução de ácido sulfúrico. GENTIL, 2012 Concreto atacado por solução ácida de sulfato de cobre, CuSO4 azul. GENTIL, 2012 Ataque por sais • Sais de amônio: • 2 NH4Cl + Ca(OH)2 2 NH3(g) + 2H2 + CaCl2 Pilares de concreto armado de sustentação de arquibancada de estádio de futebol sendo recuperados: ataque por urina humana. GENTIL, 2012 Água do mar Corrosão em concreto localizado em orla marinha GENTIL, 2012 Trecho do Elevado do Joá (RJ) sujeito à ação de névoa salina GENTIL, 2012 Trecho de arrebentação de ondas responsável pela névoa salina sobre o Elevado do Joá GENTIL, 2012 Bactérias GENTIL, 2012 Proteção • Formulação • Projeto • Manutenção • Revestimentos protetores • Proteção catódica • Inibidores
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