IMPERMEABILIZAÇÃO DE RESERVATORIOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÃO CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE 
CONCRETO ARMADO DE RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA ATACADOS 
POR CLORETOS” 
 
 
 
Autor: Rodrigo César Rissari Bissa 
Orientador: Prof. José Eduardo de Aguiar, Msc. 
 
 
 
 
 
Dezembro/2008 
 
Autor: Rodrigo César Rissari Bissa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE 
CONCRETO ARMADO DE RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA ATACADOS 
POR CLORETOS” 
 
 
 
Monografia apresentada a Escola de 
Engenharia da UFMG como requisito 
final para a obtenção do título de 
Especialista no Curso de 
Especialização em Construção Civil. 
 
Orientador: Prof. José Eduardo de 
Aguiar, Msc. 
 
 
 
Dezembro/2008 
 
“Podemos escolher o que semear, mas somos obrigados a colher aquilo que 
plantamos." 
 
Provérbio Chinês. 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço aos mestres pelo conhecimento compartilhado, em especial ao Professor 
e orientador José Eduardo de Aguiar, pela disponibilidade e orientação durante o 
desenvolvimento desta monografia. Obrigado UFMG. 
 
Aos meus amigos e colegas pelo incentivo e torcida constantes. Aos novos amigos 
do curso de especialização, pela companhia no decorrer dessa jornada, espero que 
a amizade possa continuar mesmo longe das salas de aula. 
 
Aos meus pais e demais familiares pelo apoio e oportunidade. Estiveram sempre 
torcendo para que eu pudesse alcançar essa vitória. 
 
À CESAN pela oportunidade de concluir esta especialização e por contribuir com 
dados relevantes para o desenvolvimento do tema proposto. 
 
À ARCELOR MITTAL pelo patrocínio, contribuindo para uma formação acadêmica 
especializada e de qualidade. 
 
Ao meu amor, Bel, pela paciência e companheirismo durante toda a essa 
caminhada. 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................13 
2 FUNDAMENTAÇÃO E JUSTIFICATIVA ............................................................16 
3 OBJETIVO .........................................................................................................20 
4 CORROSÃO DE ARMADURA...........................................................................21 
4.1 MECANISMO DA CORROSÃO ..................................................................25 
4.2 CONSEQÜÊNCIAS DA CORROSÃO DO AÇO..........................................29 
5 AÇÃO E INGRESSO DE CLORETOS ...............................................................31 
5.1 MECANISMOS DE CORROSÃO INDUZIDA POR CLORETOS.................34 
5.2 TEORES LIMITES DE ÍONS CLORETOS ..................................................35 
5.3 FATORES INFLUENTES NA VELOCIDADE E PROFUNDIDADE DOS 
ÍONS CLORETOS .................................................................................................39 
5.3.1 COMPOSIÇÃO, TIPO E QUANTIDADE DE CIMENTO ..........................40 
5.3.2 RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO, ADENSAMENTO E CURA.......................41 
5.3.3 GRAU DE SATURAÇÃO DOS POROS, CONCENTRAÇÃO DE ÍONS 
CLORETOS E TEMPERATURA............................................................................43 
5.3.4 FISSURAS ..............................................................................................43 
5.3.5 CARBONATAÇÃO ..................................................................................44 
5.4 AMBIENTE EXTERNO DOS RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA ....47 
5.5 AMBIENTE INTERNO DOS RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA .....50 
5.6 CUIDADOS VISANDO À MELHORIA DA DURABILIDADE DO CONCRETO 
ARMADO...............................................................................................................54 
6 CAUSA EXTRÍNSECAS DE DETERIORAÇÃO .................................................56 
6.1 CONSIDERAÇÕES ESTRUTURAIS ..........................................................58 
6.2 PROCEDIMENTO DE VERIFICAÇÃO DE ABERTURA DE FISSURAS ....61 
7 SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E PROTEÇÃO....................................71 
7.1 SISTEMAS DE CRISTALIZAÇÃO...............................................................71 
7.2 REVESTIMENTOS A BASE DE CIMENTO POLIMÉRICO.........................71 
 
7.3 REVESTIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA QUÍMICA À BASE DE 
CIMENTO ..............................................................................................................73 
8 CONCLUSÕES, RECOMENDAÇÕES E TRABALHOS FUTUROS ..................76 
9 REFERÊNCIAS..................................................................................................79 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 – Interrelacionamento entre conceitos de durabilidade e desempenho – 
C.E.B – Boletim 183 (1989) apud (SOUZA, 1998). ...................................................14 
Figura 2 – Esquema do processo de tratamento de água (SABESP). ......................16 
Figura 3 - POURBAIX (1987) apud FORTES & ANDRADE (2000)...........................22 
Figura 4 – Escala de energia.....................................................................................25 
Figura 5 – Processo de corrosão eletroquímica do aço (Catálogos SIKA, 2006)......27 
Figura 6 - Representação da deterioração resultante da corrosão (NEVILLE,1997).29 
Figura 7 – Aumento de volume devido à oxidação e expansão da armadura – Interior 
de reservatório em operação no município da Serra - (CESAN)...............................30 
Figura 8 – Esquematização da corrosão eletroquímica (Catálogos SIKA, 2006). .....35 
Figura 9 – Efeito da relação água/cimento na penetração de cloretos......................42 
Figura 10 – Pilar em indústria com corrosão das armaduras devido à carbonatação 
(AGUIAR, 2006). .......................................................................................................45 
Figura 11 – Pilar sobre o mar após 10 anos de construção – efeito sinérgico da ação 
de carbonatação e íons cloretos (AGUIAR, 2006). ...................................................46 
Figura 12 – Localização litorânea – Guarapari – ES. ................................................48 
Figura 13 – Reservatório elevado de água tratada (CESAN)....................................49 
Figura 14 - Teor total de íons cloretos em relação à massa de cimento com 
molhagem e secagem alternadas (Neville, 1997). ....................................................50 
Figura 15 – Escamamento e delaminação do concreto. Reservatório em operação.51 
Figura 16 – Escamamento e delaminação do concreto. Reservatório desativado. ...52 
Figura 17 – Manifestação de fissuras conforme cada tipo de esforço atuando.........57 
Figura 18 – Representação sistema estrutural de cálculo.........................................59 
Figura 19 – Forma da laje de tampa .........................................................................60 
Figura 20 – Corte A-A reservatório 300 m3. ..............................................................60 
Figura 21 – Diagrama de momentos fletores – cobertura .........................................65 
Figura 22 – Seção fissurada no estádio 2 puro. ........................................................65 
Figura 23 – Área de envolvimento Acr. ......................................................................67 
Figura 24 – Exame microscópico do concreto aos 28 dias. ......................................74 
Figura 25 – Estrutura de concreto típica com umidade. ............................................75 
Figura 26 – Penetração da formação cristalina. ........................................................75 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 – NBR 6118 – 2003. ..................................................................................23 
Quadro 2 - Classes de agressividadeambiental (HELENE, 1997). ..........................24 
Quadro 3 – Teor limite de cloreto para diversas normas:..........................................37 
Quadro 4 – Quantidade de cloretos livres em relação a diversos teores de C3A. .....40 
Quadro 5 – Concentração de Cloretos nos Reservatórios do Município da Serra ....53 
Quadro 6 - Fatores intervenientes no processo de corrosão e contaminação 
(HELENE, 1993)........................................................................................................55 
Quadro 7 - Coeficiente de conformação superficial do aço (NBR 6118/2003). .........67 
Quadro 8 – Adaptação dos quadros 6.1 e 13.3 da NBR 6128-2003. ........................70 
 
 
LISTA DE EQUAÇÕES 
 
Fe → Fe++ + 2 e- (Equação 1)....................................................................................27 
4 e- + O2 + 2 H2O → 4 (OH-) (Equação 2) .................................................................27 
Fe++ + 2 (OH-) → Fe (OH)2 (Equação 3) ...................................................................28 
Fe(OH)2 + 2 H2O + O2 → 4 Fe(OH)3 (Equação 4).....................................................28 
Fe++ + 2 Cl- → FeCl2 (Equação 5) .............................................................................34 
FeCl2 + 2 H2O → Fe(OH)2 + 2 HCl (Equação 6) .......................................................34 
Ca(OH)2 + CO2→CaCO3+H2O (Equação 7)..............................................................44 
 
 
LISTAS DE COMPOSTOS E ELEMENTOS QUÍMICOS 
 
4Fe(OH)3 Hidróxido férrico - ferrugem 
C3A Aluminato tricálcico 
Cl- Cloro 
Fe(OH)2 Hidróxido ferroso 
Fe++ Ferro 
Fe2O3 Óxido férrico 
Fe3O4 Óxido ferroso - Magnetita 
FeCl2 Cloreto ferroso 
H2O Água 
HCl Ácido clorídrico 
O2 Oxigênio 
OH- Hidroxila 
 
RESUMO 
 
Atualmente, o concreto armado é um dos materiais mais difundidos na construção 
de obras de saneamento em se tratando de instalações de produção de água. Isso 
se deve à facilidade de compor formas e dimensões, que são de grande importância 
para produzir detalhes arquitetônicos e estruturais. Nesse grupo se enquadram à 
construção de grandes reservatórios de água tratada, que são partes integrantes 
dos sistemas de abastecimentos das grandes cidades. 
 
A indústria de produção de água faz uso de produtos químicos durante seu processo 
de tratamento visando o atendimento dos padrões de potabilidade e consumo 
humano. No entanto, muitos desses produtos são nocivos à estrutura de concreto 
armado. Essa monografia dará ênfase aos mecanismos deletérios que envolvem 
íons cloretos presentes no processo de cloração da água, como fator importante 
para o início de um processo corrosivo da armadura. 
 
A limitação desta obra está em analisar os efeitos deletérios dos íons cloretos de 
forma isolada, o que na prática não é observado, pois agentes externos atuam de 
forma sinérgica na estrutura de concreto armado: carbonatação e íons cloretos, por 
exemplo. 
 
Em seguida, trataremos da importância de se verificar os limites de fissuração para 
estruturas de concreto aramado, apresentando o procedimento de cálculo de uma 
laje de tampa do reservatório construído no município de Viana-ES. Esse 
procedimento de cálculo, mesmo que não muito preciso, deve servir de parâmetro 
 
para a elaboração de projetos comprometidos com durabilidade e vida útil. 
Estruturas fissuradas são pontos preferenciais para a entrada de águas 
contaminadas por cloretos e instalação de um processo corrosivo na armadura. 
 
Por fim, faremos menção a sistemas de impermeabilização e proteção de estruturas 
que se proponham a criar barreiras de entrada dos íons cloreto, dissolvidos na água, 
pelas fissuras do concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Os tempos modernos ditaram a certeza de que o concreto e o aço, como materiais 
de construção, são instáveis ao longo do tempo, alterando suas propriedades físicas 
e químicas em função das características de seus componentes e das respostas 
destes às condicionantes do meio ambiente. Às conseqüências destes processos de 
alteração que venham a comprometer o desempenho de uma estrutura, ou material, 
costuma-se chamar deterioração. Os agentes agressores, em si, são designados 
agentes de deterioração (SOUZA, 1998). 
 
Na realidade a deterioração do concreto ocorre muitas vezes como resultado de 
uma combinação de diferentes fatores externos e internos. São processos 
complexos, determinados pelas propriedades físico-químicas do concreto e da forma 
como está exposto. Os processos de degradação alteram a capacidade de o 
material desempenhar as suas funções, e nem sempre se manifestam visualmente. 
Os três principais sintomas que podem surgir isoladamente ou simultaneamente são 
a fissuração, o destacamento e a desagregação (AGUIAR, 2006). 
 
Cada material ou componente reage de uma forma particular aos agentes de 
deterioração a que é submetido, sendo a forma de deterioração e a sua velocidade 
função da natureza do material ou componente e das condições de exposição aos 
agentes de deterioração (SOUZA, 1998). 
 
A concepção de uma construção durável implica a adoção de um conjunto de 
decisões e procedimentos que garantam a estrutura e os materiais que a compõem 
 
um desempenho satisfatório ao longo da vida útil da construção. Assim, serão a 
quantidade de água no concreto e a sua relação com a quantidade de ligante o 
elemento básico que irá reger características como densidade, compacidade, 
porosidade, permeabilidade, capilaridade e fissuração, além de sua resistência 
mecânica, que, em resumo, são os indicadores de qualidade do material, passo 
primeiro para classificação de uma estrutura durável ou não. O outro lado da 
equação é justamente o que aborda a agressividade ambiental, ou seja, a 
capacidade de transporte dos líquidos e gases contidos no meio ambiente para o 
interior do concreto (SOUZA, 1998). 
 
 
Figura 1 – Interrelacionamento entre conceitos de durabilidade e desempenho – C.E.B – Boletim 183 
(1989) apud (SOUZA, 1998). 
 
Da figura 1 infere-se que a combinação dos agentes ambientais (temperatura, 
umidade, chuva, vento, salinidade e agressividade química ou biológica) 
transportados para a massa de concreto, assim como a resposta dessa massa a tal 
ação, constituem os principais elementos do processo de caracterização da 
durabilidade, sendo a água o elemento principal de toda a questão, considerando 
adequados os mecanismos de resistência. A essência destes conceitos estará, pois, 
na execução de uma obra que apresente desempenho satisfatório, por um período 
suficientemente longo e com custos de manutenção razoáveis (SOUZA, 1998). 
 
A manutenção de uma estrutura se resume ao conjunto de atividades necessárias à 
garantia do seu desempenho satisfatório ao longo do tempo, ou seja, o conjunto de 
rotinas que tenham por finalidade o prolongamento da vida útil da estrutura. Dentre 
essas rotinas estão enquadrados os sistemas de proteção e impermeabilização de 
estruturas.2 FUNDAMENTAÇÃO E JUSTIFICATIVA 
 
A história do abastecimento de água para consumo humano surge inicialmente para 
satisfazer demandas relacionadas à captação, transporte e armazenamento, como 
conseqüência do aumento do consumo a partir do crescimento das cidades. O 
tratamento nasce primeiramente para satisfazer uma demanda estética em relação 
aos aspectos organolépticos (cor, turbidez, ferro, manganês, alcalinidade, dureza, 
pH, cloretos, sulfatos, cloro residual e flúor) presentes nas águas impuras, e 
posteriormente aspectos de natureza sanitária (microorganismos e metais pesados). 
 
Até a disposição nas residências, a água bruta captada no corpo hídrico passa por 
uma série de processos que visam adequá-la aos padrões de consumo humano. A 
água é levada por adutoras à estação de tratamento onde se inicia as adições de 
produtos químicos tornando-a própria para o consumo e finalmente distribuída para 
o consumidor final. A figura 2 mostra a esquematização do processo de tratamento 
que torna a água própria para o consumo. 
 
 
Figura 2 – Esquema do processo de tratamento de água (SABESP). 
 
1. Represamento 
2. Captação e Bombeamento: Após a captação, a água é bombeada para as 
Estações de Tratamento de água onde passará por diversas etapas explicadas a 
seguir. 
3. Tratamento Químico: 
Pré-cloração: Adição de cloro assim que a água chega à estação para facilitar a 
retirada de matéria orgânica e metais; 
Pré-alcalinização: Adição de cal ou soda à água para ajustar o pH aos valores 
exigidos para as fases seguintes do tratamento; 
Coagulação: Adição de sulfato de alumínio, cloreto férrico ou outro coagulante, 
seguido de uma agitação violenta da água para provocar a desestabilização elétrica 
das partículas de sujeira, facilitando sua agregação. 
4. Floculação: É o processo onde a água recebe uma substância química chamada 
de sulfato de alumínio. Este produto faz com que as impurezas se aglutinem 
formando flocos para serem facilmente Removidos. 
5. Decantação: Na decantação, como os flocos de sujeira são mais pesados do que 
a água, eles se depositam no fundo do decantador. 
6. Filtração: Nesta fase, a água passa por várias camadas filtrantes onde ocorre a 
retenção dos flocos menores que não ficaram na decantação. A água então fica livre 
das impurezas. Estas três etapas: floculação, decantação e filtração recebem o 
nome de clarificação. Nesta fase, todas as partículas de impurezas são removidas 
deixando a água límpida. 
7. Cloração: Consiste na adição de cloro. Este produto é usado para destruição de 
microorganismos presentes na água. 
 
8. Fluoretação: O produto aplicado tem a função de colaborar para redução da 
incidência da cárie dentária. 
9. Reservatório: Após o tratamento, a água tratada é armazenada inicialmente em 
reservatórios de distribuição e depois em reservatórios de bairros, espalhados em 
regiões estratégicas das cidades. 
10. Distribuição: Desses reservatórios a água vai para as tubulações maiores 
(denominadas adutoras) e depois para as redes de distribuição até chegar aos 
domicílios. 
11. Redes de distribuição: Depois das redes de distribuição, a água geralmente é 
armazenada em caixas d'água. A responsabilidade da concessionária é entregar 
água até a entrada da residência onde estão o cavalete e o hidrômetro. 
 
As adições de produtos químicos têm como objetivo adequar a água aos padrões 
exigidos pela portaria do Ministério da Saúde número 518/2004 que estabelece os 
procedimentos e responsabilidades relativas ao controle e vigilância da qualidade da 
água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. 
 
Muitos reservatórios de água de concreto armado apresentam patologias de 
concreto decorrentes principalmente da gestão (projeto), execução ou, 
posteriormente, durante a vida útil da estrutura (conservação e manutenção). Esses 
últimos são fatores primordiais para a integridade da estrutura de concreto armado, 
uma vez que as contribuições de íons cloretos totais envolvidos no processo de 
tratamento da água nas etapas de pré-cloração e cloração, elevam a oferta de 
agentes deletérios juntamente com condições ambientais internas favoráveis 
(umidade e calor) a degradação do aço. 
 
 
Portanto, é necessário o uso de materiais de recuperação adequados para criar 
barreiras na estrutura e impedir a percolação de águas contaminadas pela rede de 
poros da estrutura de concreto armado. 
 
3 OBJETIVO 
 
Este projeto dará ênfase às contribuições deletérias de íons cloretos envolvidos nas 
etapas de cloração da água, às estruturas de concreto armado destinadas a 
reservação de água tratada, tais como tampas de reservatórios, onde existe uma 
atmosfera favorável a degradação. 
 
Será abordada importância da verificação dos Estados limites Últimos de Fissuração 
ELS-W (Abertura e formação de fissuras) nas lajes de fechamento dos reservatórios, 
como fatores facilitadores de penetração de íons cloretos na estrutura. 
 
Será apresentado o procedimento de cálculo e verificação de abertura de fissuras 
como parâmetro para elaboração de projetos estruturais que visem durabilidade e 
vida útil da estrutura de concreto armado. 
 
Posteriormente será feito um estudo sobre sistemas de impermeabilização e 
proteção, visando garantir maior estanqueidade, durabilidade e resistência à atuação 
dos íons cloretos na estrutura de concreto. 
 
4 CORROSÃO DE ARMADURA 
 
O concreto é um material que possui como principal característica a sua elevada 
resistência à compressão, porém sua resistência à tração é baixa (em torno de 10% 
da resistência à compressão). O uso do aço fornece essa resistência ao concreto, 
criando assim, o concreto armado. Este material é largamente empregado, pois 
fornece condições para execução de estruturas de várias formas e tamanhos 
(MATTOS, 2002). 
 
Por muito tempo, o concreto foi especificado para as obras simplesmente pela sua 
resistência característica à compressão aos 28 dias (Fck), contudo a agressividade 
do meio não era avaliada, ou não se tinha como avaliá-la, e a durabilidade da 
estrutura ficava então em segundo plano, ocasionando assim vários problemas 
patológicos (MATTOS, 2002). 
 
Um dos principais reflexos da preocupação com a durabilidade foi a atenção dada 
pela comunidade técnica internacional, nos últimos 25 anos, aos problemas de 
corrosão de armaduras, buscando melhores caminhos para a especificação de 
projetos de novas obras, execução de reparos, reforços e reconstruções (HELENE, 
1993). 
 
O aço ficará bem protegido quando o concreto for bem executado, levando-se em 
conta dois aspectos: físico e químico. A proteção física é devida à qualidade e à 
espessura do cobrimento. E a proteção química é resultante do pH elevado 
proporcionado pelo concreto, permitindo assim a formação de uma fina película 
 
protetora, conhecida como camada de passivação (FORTES & ANDRADE, 2000 
apud MATTOS, 2002). 
 
POURBAIX (1987) apud FORTES & ANDRADE (2000) apud MATTOS (2002), 
mostra, em seu diagrama potencial x pH, Figura 3, que o aço encontra-se em um 
estado passivo para um pH entre 10,5 a 12,5, considerando-se potenciais de 
corrosão entre +0,1 e -0,5V (relativo ao potencial normal de hidrogênio). Nesta 
condição de alcalinidade, que o concreto proporciona, o filme de óxido formado 
sobre o aço é aderente e estável, impedindo o prosseguimento da corrosão. 
 
Figura 3 - POURBAIX (1987) apud FORTES & ANDRADE (2000). 
 
 
Contudo, para a execução de uma estrutura durável de concreto armado, existe a 
necessidade de um estudo do local e do ambiente da edificação, para se fazer a 
análise de quanto a corrosão será significativa durante a vida útil da estrutura. 
 
 
Dentreos itens que devem ser analisados destacam-se (SERRA, 1992) apud 
(MATTOS, 2002): 
 
� Solo (natural ou aterro; ácido ou alcalino; resistividade elétrica); 
� Água (doce, salobra, variações do nível do lençol freático, zonas de respingo 
ou névoa, grau de poluição); 
� Clima (temperatura, umidade, vento predominante); 
� Atmosfera (industrial, urbana, marinha); 
� Outros (correntes de fuga, exposição a agentes químicos); 
 
Já em 1997, HELENE realizou uma síntese sobre a agressividade ambiental, 
definindo classes de agressividade, visando a sua utilização na elaboração de 
projetos (Quadro 1). Propôs, também, a utilização do Quadro 2 para avaliação da 
agressividade do meio ambiente em relação à estrutura ou de suas partes, conforme 
seu grau de exposição. 
 
 
Quadro 1 – NBR 6118 – 2003. 
Classe de Agressividade Agressividade Risco de Deterioração da Estrutura 
l Fraca Insignificante 
ll Média Pequeno 
lll Forte Grande 
lV Muito forte Elevado 
 
 
 
 
Quadro 2 - Classes de agressividade ambiental (HELENE, 1997). 
Micro-clima 
Macro-clima 
Interior das edificações Exterior das edificações 
 
Seco (1) 
UR≤ 65% 
Úmido ou ciclos (2) 
de molhagem e 
secagem 
Seco (3) 
UR≤ 65% 
Úmido ou ciclos 
(4)
 de molhagem 
e secagem 
Rural I I I II 
Urbano I II I II 
Marinho II III - III 
Industrial II III II III 
Específico II III ou IV III III ou IV 
Respingo de maré - - - IV 
Submerso ≥ 3 m - - - I 
Solo - - Não agressivo, I 
Úmido e 
agressivo, II, III ou 
IV 
 
 
 
 
1Salas, dormitórios ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura; 
 
2
 Vestiários, banheiros, garagens, lavanderias; 
 
3
 Obras no interior do Nordeste do País, partes protegidas em ambientes predominantemente secos; 
 
4
 Incluindo ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, branqueamento em indústrias de 
papel e celulose, armazém de fertilizantes, indústrias químicas. 
 
 
Tendo em vista que a corrosão gera conseqüências desastrosas, o estudo do 
processo de corrosão é importante para os projetistas saberem a maneira como ela 
atua e terem condições de evitá-la. 
 
4.1 MECANISMO DA CORROSÃO 
 
O aço sofre corrosão visto que não é um material encontrado em seu estado natural. 
O minério de ferro da natureza sofre processo de fundição e melhora na sua 
composição química, transformando-se em aço. Sob determinadas condições, o aço 
perde esta energia e volta ao seu estado natural. O nome dado a essa perda de 
energia é corrosão, como é mostrado na figura 4 (MATTOS, 2002). 
 
Es
ca
la
 
de
 
En
er
gi
a
Metal
Composto (Minério)
M
et
a
lu
rg
ia
Co
rr
os
ãoENERGIA
E2
E1
 
Figura 4 – Escala de energia. 
 
A corrosão pode ser dividida em dois tipos de processos: o denominado de corrosão 
eletroquímica, o qual será evidenciado neste trabalho, e o de oxidação direta 
(HELENE, 1993). 
 
No processo de corrosão eletroquímica, o fenômeno ocorre como resultado da 
formação de pilhas ou células de corrosão devido à presença de umidade. Neste 
estágio existe a necessidade de quatro condições básicas: existência de um 
eletrólito, diferença de potencial de eletrodo entre áreas anódicas e catódicas, 
umidade e a presença de oxigênio. Ao iniciar o processo de corrosão, vai existir: um 
ânodo, um cátodo, um eletrólito e a presença de um condutor elétrico. Nas regiões 
catódicas, o ataque à armadura pode ser considerado desprezível, porém, nas 
regiões anódicas, ocorre a dissolução do aço (HELENE, 1993; CASCUDO, 1997 
apud MATTOS, 2002). 
 
Com relação à oxidação direta, esta ocorre quando o ar atmosférico reage 
diretamente com o aço. Este tipo de corrosão é lento à temperatura ambiente, 
podendo ser significativo somente em altas temperaturas. Normalmente provoca 
uma corrosão uniforme em toda a superfície da armadura (HELENE, 1993). 
 
Segundo NEVILLE apud MATTOS (2002), o processo da corrosão eletroquímica 
pode ser resumido como segue: existindo uma diferença de potencial entre 2 pontos 
da armadura (aço) no concreto, gera-se uma célula eletroquímica. Neste momento 
existe, então, uma região anódica e uma região catódica ligadas pelo eletrólito na 
forma de água (H2O) nos poros da pasta de cimento endurecida. Os íons de ferro, 
Fe++, com cargas elétricas positivas no ânodo, passam para a solução (concreto), 
enquanto os elétrons livres, e-, com carga elétrica negativa, passam pelo aço para o 
cátodo. No cátodo, os elétrons são combinados com a água e o oxigênio e formam 
íons de hidroxila (OH-). Estes íons migram para o ânodo, através do eletrólito, onde 
vão combinar com os íons ferrosos, formando hidróxido ferroso, que por outra 
 
oxidação vai se transformar em hidróxido férrico (ferrugem). A figura 5 mostra 
esquematicamente o processo de corrosão eletroquímica do aço. 
 
 
Figura 5 – Processo de corrosão eletroquímica do aço (Catálogos SIKA, 2006). 
 
Algumas reações do processo de corrosão podem ser descritas como se segue 
(CASCUDO, 1997 apud MATTOS, 2002): 
 
Zonas anódicas (reações de dissolução do ferro – oxidação): 
Fe → Fe++ + 2 e- (Equação 1) 
 
Zonas catódicas (reações de redução do oxigênio): 
4 e- + O2 + 2 H2O → 4 (OH-) (Equação 2) 
 
Zonas intermediárias entre o ânodo e o cátodo, inclusive podendo ocorrer em 
regiões próximas do cátodo. Isto devido ao OH- possuir menor mobilidade iônica que 
o Fe++, resultado de seu maior tamanho e massa comparado ao íon de ferro: 
 
Fe++ + 2 (OH-) → Fe (OH)2 (Equação 3) 
 
Zonas iguais a anterior, porém em locais mais aerados: 
 
Fe(OH)2 + 2 H2O + O2 → 4 Fe(OH)3 (Equação 4) 
 
Analisando as reações, verifica-se a necessidade da água para a continuidade do 
processo de corrosão, portanto não há corrosão no concreto seco, provavelmente 
com umidade relativa abaixo de 60%. E também não existe corrosão em concretos 
completamente imersos, exceto quando a água pode reter ar (oxigênio), como por 
exemplo, pela ação de ondas. Umidades relativas entre 70% e 80% são ótimas para 
a corrosão. Em umidades relativas mais altas, a difusão do oxigênio através do 
concreto é consideravelmente mais reduzida (NEVILLE, 1997 apud MATTOS, 2002). 
 
As diferenças de potencial eletroquímico podem ser geradas por diferenças de 
ambiente a que o concreto armado está exposto. Cita-se, por exemplo, para o caso 
de macrocélulas ou macropilhas, quando o concreto possui uma parte 
permanentemente imersa em água do mar e outra exposta a molhagem e secagem 
alternadas. Outra situação semelhante a essa é quando a armadura, conectada 
eletricamente, estiver com diferenças de espessura de cobrimento ao longo da peça 
estrutural. As células eletroquímicas também podem ser formadas por causa de 
diferenças de concentração salina na água dos poros ou por causa do acesso não 
uniforme do oxigênio na estrutura (NEVILLE, 1997 apud MATTOS, 2202). 
 
 
4.2 CONSEQÜÊNCIAS DA CORROSÃO DO AÇO 
 
A transformação do aço metálico para ferrugem é acompanhada por um aumento no 
volume, o qual, dependendo do estado de oxidação, pode chegar a ser de até 600% 
do metal original, causando assim, fissuras nas peças de concreto armado (MEHTA 
& MONTEIRO, 1994 apud MATTOS, 2002). Esse processo pode ser demonstrado 
esquematicamente pela figura 6 abaixo: 
 
 
Figura 6 - Representação da deterioração resultante da corrosão (NEVILLE,1997). 
 
 
Figura 7 – Aumento de volume devido à oxidação e expansão da armadura – Interior de reservatório 
em operação no município da Serra - (CESAN). 
 
Tal fato torna a entrada de agentes agressivos em direção ao aço, como um 
conseqüente aumentoda velocidade de corrosão. O processo da corrosão no anodo 
reduz a área da seção transversal do aço, reduzindo a sua capacidade de suporte 
de solicitações. No caso particular da corrosão induzida por cloretos, ela é muito 
localizada em um pequeno anodo, causando uma escarificação do aço (NEVILLE, 
1997). 
 
 Os produtos de corrosão, menos volumosos do que as circunstâncias normais, 
podem se deslocar para os vazios do concreto sem fissuração ou escamamento 
progressivos (NEVILLE, 1997). 
 
 
5 AÇÃO E INGRESSO DE CLORETOS 
 
O ataque por cloreto é diferente em que a ação principal é a corrosão do aço e, 
somente como conseqüência dessa corrosão é que se danifica o concreto em torno 
da armadura (NEVILLE, 1997). 
 
A corrosão da armadura devido à ação dos íons cloretos é apontada como um dos 
mais sérios problemas à durabilidade das estruturas de concreto armado (HELENE, 
1986; TREADWAY et al.; FUGIWARA; MINOSAKU, 1990 apud FIGUEIREDO, 
2005). 
 
Quanto à ação dos cloretos, quando estes são adicionados à mistura, tendem a se 
distribuir uniformemente, possuindo assim menor tendência à formação de pilhas de 
concentração. Por outro lado, no caso da penetração de íons cloretos a partir da 
superfície dos concretos endurecidos, a concentração junto ao aço não é uniforme 
devido às diferenças de permeabilidade do concreto. Esse fato propicia a formação 
de macrocélulas de concentração, com o agravante de existir uma relação 
desfavorável entre as áreas anódicas e catódicas (SERRA, 1992 apud MATTOS, 
2002). 
 
As vias que podem seguir os íons cloretos até o concreto podem ser assim 
resumidas nas seguintes formas (FIGUEIREDO, 2005): 
 
� Uso de aceleradores de pega que contém CaCl²; 
 
� Na forma de impurezas indesejadas dos agregados e da água de 
amassamento; 
� Atmosfera marinha; 
� Água do mar (estruturas “off shore”); 
� Uso de sais de degelo; 
� Processos industriais (etapa de branqueamento de indústria de celulose e 
papel e produção de água). 
 
O mecanismo de penetração dos íons cloretos através do concreto, para que uma 
certa quantidade chegue até a armadura, na forma de cloretos livres, e consiga 
desencadear o processo de corrosão, depende de uma série de fatores 
relacionados, por exemplo, com o tipo de cátion associado aos cloretos, tipo de 
acesso ao concreto (antes ou depois de endurecido), tipo de cimento empregado na 
produção do concreto, condições de produção e cura do concreto, umidade 
ambiental (condições de saturação dos poros) e quantidade de cimento por metro 
cúbico de concreto (FIGUEIREDO, 2005). 
 
Os cloretos agressivos podem ser encontrados na natureza, dissolvidos em água. 
Quando sólidos, podem depositar-se na superfície do concreto. Em dissolução 
aquosa, por intermédio de chuvas ou umidade e através da rede de poros, os 
agentes agressivos, tanto para o concreto como para a armadura, atingem as 
regiões mais internas do concreto armado. 
 
 
Os cloretos transportados pelo ar podem percorrer grandes distâncias, sendo já 
observado casos de transporte de até 2 quilômetros, dependendo do vento a da 
topografia (NEVILLE, 1997). 
 
Qualquer que seja a origem, os cloretos penetram no concreto pela movimentação 
da água contendo os cloretos, bem como por difusão dos íons na água e por 
absorção. O ingresso prolongado e repetido pode, com o tempo, resultar altas 
concentrações de íons cloretos junto à superfície do aço da armadura (NEVILLE, 
1997). 
 
Segundo CASCUDO (1997) apud MATTOS (2002), os cloretos podem ser 
transportados para dentro do concreto através dos mecanismos de absorção capilar, 
difusão, permeabilidade e migração. 
 
Quando o concreto permanece constantemente submerso, os cloretos penetram até 
profundidades consideráveis, mas não haverá corrosão, a menos que haja oxigênio 
presente no catodo. 
 
Sabendo que os processos de produção de água tratada envolvem etapas de adição 
de produtos químicos à água (cloração), contribuindo para a oferta de íons cloretos à 
estrutura de concreto armado, fica evidente a importância de se especificar métodos 
de impermeabilização e proteção das estruturas de concreto criando barreiras que 
bloqueiem parcial/total a entrada de íons cloretos para o interior da estrutura de 
concreto armado e impedido que se inicie um processo corrosivo da armadura. 
 
 
5.1 MECANISMOS DE CORROSÃO INDUZIDA POR CLORETOS 
 
O filme que se forma logo após o início da hidratação do cimento, consiste de γ-
Fe2O3, firmemente aderente ao aço. Enquanto esta película de óxido estiver 
presente, o aço permanece intacto. No entanto, os íons cloretos destroem a película 
e, com a presença de água e oxigênio, ocorre corrosão (NEVILLE, 1997). 
 
De acordo com Fortes e Andrade (2001), os íons cloreto (Cl-), em contato com a 
armadura, produzem uma redução do elevado pH do concreto, que é formado por 
valores entre 12,5 a 13,5, para valores de até 5. Tais íons atingem a armadura de 
forma localizada, destruindo a camada passivadora, resultando na corrosão que, 
depois de formado, permanece ativo sempre reduzindo o diâmetro da barra. 
 
Para que se inicie a corrosão, a camada de passivação deve ser atravessada. Os 
íons cloretos ativam a superfície do aço formando o anodo, sendo catodo a 
superfície passivada. As reações são as seguintes: 
 
Fe++ + 2 Cl- → FeCl2 (Equação 5) 
 
FeCl2 + 2 H2O → Fe(OH)2 + 2 HCl (Equação 6) 
 
Assim o Cl- é regenerado de modo que a ferrugem não contém cloreto, embora se 
forme cloreto ferroso no estágio intermediário. A figura 8 mostra a corrosão 
eletroquímica na presença de cloretos. 
 
 
 
Figura 8 – Esquematização da corrosão eletroquímica (Catálogos SIKA, 2006). 
. 
Como a célula eletroquímica necessita uma conexão entre anodo e o catodo pela 
água dos poros, bem como pela própria armadura, o sistema de poros na pasta de 
cimento endurecida é um fator importante influenciando a corrosão. Em termos 
elétricos, é a resistência da conexão pelo concreto que controla a passagem da 
corrente. A resistividade elétrica do concreto é fortemente influenciada pelo seu teor 
de umidade, pela composição iônica da água dos poros e pela continuidade do 
sistema de poros da pasta de cimento endurecida (NEVILLE, 1997). 
 
5.2 TEORES LIMITES DE ÍONS CLORETOS 
 
Normalmente os cloretos penetram no concreto por duas maneiras: são levados com 
seus componentes (aditivos, água, brita ou areia) ou provenientes do exterior, por 
penetração, através da rede de poros, como no caso de ambientes marinhos 
(maresia ou névoa salina) (ANDRADE, 1992; CASCUDO, 1997 apud. MATTOS, 
2002). 
 
 
HELENE (1993) resumiu a presença dos cloretos no concreto de três formas: como 
cloretos livres (na forma de íons na água dos poros), combinados quimicamente 
formando o cloroaluminato de cálcio, conhecido por sal de Friedel: 
(C3A.CaCl2.10H2O) ou retidos por adsorção física às paredes dos poros capilares. A 
soma dos “livres” e “retidos” é denominada cloretos totais. 
 
A medição de cloretos é feita em amostras de pó retiradas do concreto, em 
diferentes profundidades da estrutura, e a análise quantitativa é feita por via química 
(ASTM C 1152- 1992) ou por análise de fluorescência de Raio-X (FIGUEIREDO, 
2005 apud AGUIAR, 2006). 
 
Uma certa quantidade de íons cloreto pode ser tolerada sem risco de corrosão, uma 
vez que, após reagirem com aluminatos, provenientes do clinquer, esses íons não 
estarão livres para atacar o filme passivante. No entanto existe um valor limite de 
concentração no qual os íons cloreto podem romper a camada de óxidos passivante 
e iniciar o processo de corrosão da armadura (FIGUEIREDO, 2005). 
 
FIGUEIREDO (2005) apresentou alguns valores (Quadro 3) normalizadospor 
diferentes países, que podem ser tomados como referência na quantidade máxima 
de cloretos totais, pois praticamente todas as normas estabelecem o limite de 
cloretos em termos de cloretos totais. 
 
A NBR 6118 (2003) não se reporta ao teor de cloretos, chamando somente a 
atenção quanto ao uso de aditivos contendo cloretos. As Normas Européias CEB 
 
(1991), ENV 206 (1991) e a BS 8110:1 (1985) recomendam um limite de 0,40% em 
relação à massa de cimento, enquanto a ACI 318-21 (2003) limitam em 0,15% em 
ambientes com cloretos, 0,3% em ambientes normais, 1% em ambientes secos e 
0,06% em concreto protendidos (FIGUEIREDO, 2005 , apud AGUIAR, 2006). 
 
Quadro 3 – Teor limite de cloreto para diversas normas: 
Norma País Ano Teor de cloretos recomendado 
NBR (6118) 
ABNT 
Brasil 2003 Não se reporta ao teor de cloretos 5 
ACI 3118-
21 
USA 2001 
≤0,15% em relação à massa de cimento, em ambiente com 
cloretos. 
≤0,30% em relação à massa de cimento, em ambiente normal. 
≤1% em relação à massa de cimento, em ambiente seco. 
≤0,06% em relação à massa de cimento (concreto protendido). 
CEB 
ENV 206 
BS 8110:1 
Europa 
Portugal 
Inglaterra 
1991 
1991 
1985 
0,4% em relação a massa de cimento 
JCSE-SP2 Japão 1986 ≤ 0,60 Kg/m3 de concreto 
 
A necessidade de se saber a quantidade de cloretos (totais ou livres) os quais 
podem causar corrosão na armadura é muito importante, porém estabelecer um 
limite único é extremamente difícil. A quantidade de cloretos depende de vários 
 
5
 A ABNT-NBR 6118:2003 não se reporta ao teor de cloretos, mas enfatiza que não é permitido 
utilizar aditivos contendo cloretos em sua composição, tanto em estruturas de concreto armado, 
quanto em protendidos. 
 
 
 
fatores como, por exemplo, tipo de cimento, alcalinidade, teor de C3A - aluminato 
tricálcico, finura, teor de gesso, traço do concreto e relação água/cimento (a/c). 
 
Segundo ANDRADE (1992) apud MATTOS (2002), um valor médio aceito, 
geralmente, para o teor de cloretos é de 0,4% em relação à massa de cimento ou 
0,05% a 0,1% em relação à massa de concreto. 
 
Vale lembrar que uma quantidade excessiva de cloretos na mistura inicial do 
concreto, resulta uma ação mais agressiva e, portanto, uma corrosão mais rápida, 
do que a mesma quantidade de cloretos tiver ingressado no concreto já em serviço 
(NEVILLE, 1993). 
 
Já os cloretos que tenham ingressado no concreto, ainda é mais difícil estabelecer 
um limite de concentração de íons cloretos abaixo do qual não haja corrosão. Esse 
limite depende de muitos fatores, dos quais ainda não são bem conhecidos. Para 
efeitos práticos, a prevenção da corrosão é feita pelo controle do ingresso de 
cloretos, pela espessura do cobrimento da armadura e pela penetrabilidade do 
concreto do cobrimento (NEVILLE, 1997). 
 
Enquanto, em quaisquer circunstancias, possa haver um limite para que se inicie a 
corrosão, o seu prosseguimento depende da resistividade da pasta de cimento, que 
varia com a umidade, e a disponibilidade de oxigênio, influenciada pela imersão do 
concreto (NEVILLE, 1997). 
 
 
Em qualquer caso, não é o teor total de cloretos que é importante para a corrosão. 
Uma parte dos cloretos está quimicamente retida, sendo incorporada aos produtos 
da hidratação do cimento. Outra parte dos cloretos está fisicamente retida por 
absorção à superfície dos poros de gel. É somente uma terceira parte dos cloretos, 
isto é, os cloretos livres, que está disponível para a reação agressiva com o aço. No 
entanto, a distribuição dos íons cloreto entre as três formas não é fixa, pois existe 
uma situação de equilíbrio tal que sempre alguns íons cloretos livres estão presentes 
na água dos poros (NEVILLE, 1997). 
 
5.3 FATORES INFLUENTES NA VELOCIDADE E PROFUNDIDADE DOS 
ÍONS CLORETOS 
 
Basicamente os fatores que mais influenciam a penetração de íons cloretos são: 
 
� Composição do cimento; 
� Tipo do cimento; 
� Quantidade de cimento; 
� Relação água cimento; 
� Adensamento; 
� Cura; 
� Grau de Saturação dos poros; 
� Concentração de íons cloretos; 
� Fissuras; 
� Carbonatação; 
� Temperatura. 
 
5.3.1 COMPOSIÇÃO, TIPO E QUANTIDADE DE CIMENTO 
 
A quantidade de C3A do cimento determina a capacidade de combinação com os 
íons cloreto. Cimentos com baixos teores de aluminato tricálcico possuem pouca 
capacidade de imobilizar os íons cloreto, através da formação de uma sal complexo 
insolúvel, o cloro aluminato de cálcio hidratado (Sal de Friedel), que reduz a 
concentração de íons cloretos livres na solução aquosa dos poros do concreto 
(PAGE et al., 1986) citado por FIGUEIREDO (2005). 
 
Rasheeduzzafar et al. (1990) citado por FIGUEIREDO (2005) trabalhando com 
cimentos com diferentes teores de C3A verificaram que aqueles com teores mais 
elevados de C3A podem ter um desempenho muito superior àqueles cimentos com 
baixos teores conforme quadro 4. Page at al. (1986) apud Figueiredo (2005), 
encontraram que a adição de escoria e cinza volante levava a uma diminuição da 
difusibilidade dos cloretos em relação ao cimento portland puro. 
 
Quadro 4 – Quantidade de cloretos livres em relação a diversos teores de C3A. 
Teor de C3A % de cloretos Livres Acréscimo de tempo para iniciar a corrosão 
2% 86% Referência 
9% 58% 1,75 vezes 
11% 51% 1,93 vezes 
14% 33% 2,45 vezes 
 
 
Estes ensaios revelam que os cimentos com adições, quando submetidos aos 
cloretos, agem de forma a frear a penetração desses íons. 
 
 
Nos experimentos realizados por ZANG&GJORV (1991), citado por Figueiredo 
(2005), a introdução de sílica ativa em pastas de cimento reduziu a difusividade dos 
íons cloretos. Os autores associaram este desempenho à diminuição da porosidade 
total e a distribuição dos poros da argamassa com sílica ativa. 
 
Mangat&Molloy (1992), citado por Figueiredo (2005), estudando os fatores que 
influenciam a corrosão da armadura devido à ação dos cloretos, concluíram que a 
quantidade de cimento possui uma insignificante influencia sobre a despassivação. 
 
5.3.2 RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO, ADENSAMENTO E CURA 
 
Gjorv&Vennesland (1979), citado por Figueiredo (2005), estudando a difusão de íons 
cloreto em concretos de diferentes relação água/cimento e diferentes tipos de 
cimento, verificaram que para curtos períodos de exposição o efeito da relação 
água/ cimento foi limitado a camada superficial do concreto. Em longos períodos de 
exposição, o tipo de cimento apresentou uma maior influência sobre a profundidade 
de penetração dos cloretos que a relação água/cimento. A figura 9 apresenta os 
resultados da profundidade de penetração de cloretos a diferentes relações a/c. 
 
 
Efeito da relação a/c na penetração de cloretos
0
0,5
1
1,5
2
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Profundidade (cm)
CL
-
 
(%
 
Co
br
im
en
to
)
a/c=0,75
a/c=0,60
a/c=0,5
a/c=0,4
 
Figura 9 – Efeito da relação água/cimento na penetração de cloretos. 
 
 
 
Segundo Page et al. (1981), citado por Figueiredo (2005), as condições de cura 
possuem um marcado efeito sobre as propriedades de transporte de pastas de 
cimento endurecidas e, por conseguinte, sobre a difusibilidade efetiva dos íons 
cloreto. Segundo esses pesquisadores, as condições de cura modificam a estrutura 
dos poros da pasta e, por conseguinte, alteram a porosidade final. 
 
Devido a isso, um concreto com um período de cura mais curto apresenta mais 
cloretos que um concreto com cura mais prolongada. No entanto, essa diferença é 
menos expressiva à medida que se passa para camadas mais internas, já que a 
difusidade interna é menos afetada pelaspropriedades da pele (JAERGERMAM, 
1990, apud FIGUEIREDO, 2005). 
 
 
 
5.3.3 GRAU DE SATURAÇÃO DOS POROS, CONCENTRAÇÃO DE 
ÍONS CLORETOS E TEMPERATURA 
 
O transporte de íons cloretos somente ocorre em presença de água. Nas situações 
onde a água que contém os cloretos encontra-se estagnada, a penetração ao 
interior do concreto ocorre através de difusão. Os íons cloretos também podem 
penetrar por sucção capilar da água que os contém. Essa última situação ocorre 
quando a estrutura de concreto está submetida a ciclos de umedecimento, com água 
que contém os íons cloreto, e posterior secagem. Com o aumento da quantidade de 
cloretos, nos poros do concreto, a possibilidade de secagem do concreto é 
diminuída devido ao efeito higroscópico característico dos sais (FIGUEIREDO, 
2005). 
 
O aumento da temperatura aumenta a mobilidade molecular e favorece o seu 
transporte pela microestrutura. Quando a temperatura cai, pode ocorrer 
condensação e aumento da umidade do material (FIGUEIREDO, 2005). 
 
5.3.4 FISSURAS 
 
Quando uma fissura de concreto está exposta à água, vapor ou solo, que contém 
íons cloreto, a quantidade necessária de cloretos para que se inicie o processo o 
processo de corrosão será primeiramente atingido nas regiões fissuras 
(FIGUEIREDO, 2005). Quadro 8 mostra os limites máximos de abertura de fissuras 
de acordo com o grau de agressividade e natureza de utilização da estrutura. 
 
 
As fissuras no concreto favorecem a penetração dos cloretos, sendo que velocidade 
depende da abertura das fissuras e da qualidade do concreto. 
 
5.3.5 CARBONATAÇÃO 
 
A ação do CO2 sobre os constituintes do cimento hidratado é complexa, pois não se 
limita ao hidróxido de cálcio, mas ataca e degrada todos os produtos da hidratação 
do cimento. O concreto é um material poroso e o CO2 do ar penetra pelos seus 
poros. A reação mais simples e importante é a combinação com o hidróxido de 
cálcio liberado pela hidratação do cimento (AGUIAR, 2006). 
 
Ca(OH)2 + CO2→CaCO3+H2O (Equação 7) 
 
O concreto possui um pH da ordem de 12,5, principalmente por causa do Ca(OH)2. 
O desaparecimento do hidróxido de cálcio do interior dos poros da pasta de cimento 
hidratado e sua transformação em carbonato de cálcio faz baixar o pH da solução 
em equilíbrio de 12,5 para 9,4, fator importante para o início da corrosão das 
armaduras (AGUIAR, 2006). A figura 10 mostra pilar de concreto de uma indústria 
que sofreu corrosão devido à carbonatação. 
 
 
 
 
Figura 10 – Pilar em indústria com corrosão das armaduras devido à carbonatação (AGUIAR, 2006). 
 
A concentração de cloretos necessária para promover a corrosão é fortemente 
afetada pelo pH do concreto. Foi demonstrado que é necessário um nível de 8.000 
ppm de íons cloretos para iniciar o processo quando o pH é de 13,2, mas quando o 
pH cai para um patamar de 11,6, a corrosão se inicia com somente 71 ppm de íons 
cloretos (EMMONS, 1993 apud AGUIAR, 2006). 
 
A figura 11 mostra o resultado da ação conjunta da carbonatação e ataque de íons 
cloretos sobre a estrutura de um pilar de concreto sobre o mar após 10 anos de 
 
construção, mostrando claramente que a ação de agentes deletérios dificilmente 
ocorre de maneira única e isolada. 
 
 
 
Figura 11 – Pilar sobre o mar após 10 anos de construção – efeito sinérgico da ação de carbonatação 
e íons cloretos (AGUIAR, 2006). 
 
Considerando um concreto que possua uma certa quantidade de cloretos 
combinados e outra livre, embora inferior à necessária para despassivar a armadura. 
Quando esse concreto começa a carbonatar, parte dos cloretos combinados passam 
a condição de livres. Desta forma a quantidade de íons livres pode atingir o limite 
crítico de rompimento da camada passivada da armadura com uma quantidade de 
 
cloretos totais mais baixa (TUUTTI, 1982 apud FIGUEIREDO, 2005). Esse efeito 
sinérgico dos dois ataques são responsáveis por severos problemas de corrosão, 
pois causam a aceleração do processo quando comparado de forma independente. 
 
5.4 AMBIENTE EXTERNO DOS RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA 
 
O micro clima e a atmosfera em que a estrutura está inserida influenciam a 
profundidade de penetração e o teor de cloretos. Normalmente as regiões de 
variação e respingos de maré são as mais afetadas, pois têm cloretos, água e 
oxigênio suficientes para manter o processo de corrosão (HELENE, 1993). 
 
De acordo com HELENE (1993), ciclos de molhagem e secagem, característicos de 
zonas de respingos de maré, concentram os cloretos dentro da estrutura, ao mesmo 
tempo em que essas zonas mostram-se mais atacadas por corrosão. Isso é avaliado 
tanto por observação visual quanto por mapeamento a partir dos potenciais de 
corrosão. 
 
Nas regiões litorâneas, as direções preferenciais do vento caracterizam, de forma 
diferenciada, as fachadas as quais são abrangidas pelo mesmo. O vento carreia 
partículas de água do mar, contendo sais dissolvidos (inclusive cloretos), e as 
depositam por impacto nas superfícies das estruturas de concreto. Esta ação causa 
maior grau de ataque nessas fachadas. A evaporação da água do mar não carreia 
cloretos, porém águas agitadas e ventos favorecem a suspensão na atmosfera de 
partículas de água e névoa salina, colaborando com o seu transporte (HELENE, 
1993). 
 
 
As ilustrações abaixo caracterizam claramente o ambiente marinho que está inserido 
a estrutura de concreto armado da figura 12. Trata-se de um reservatório elevado de 
água tratada na forma de “guarda-chuva”, integrante do sistema de abastecimento 
de água da Companhia Espírito Santense de Saneamento – CESAN. 
 
 
Figura 12 – Localização litorânea – Guarapari – ES. 
 
A figura 13 é uma vista sob a estrutura do reservatório. Nota-se claramente a ação 
dos mecanismos de corrosão nas bordas da estrutura, onde já dá sinais de 
lascamento ou delaminação da estrutura de concreto, tornando mais fácil a entrada 
de agentes agressivos em direção ao aço aumentando a velocidade de corrosão. 
 
 
 
Figura 13 – Reservatório elevado de água tratada (CESAN). 
 
De acordo com NEVILLE (1997), Uma descrição frequentemente encontrada no 
litoral em climas quentes, o concreto seco vai sendo embebido por água do mar por 
absorção e, em certas condições até saturação. Se as condições externas passarem 
a mais secas, inverte-se o movimento da água e ela evapora pelas extremidades 
dos poros capilares abertas ao ar. No entanto, é a água pura que se evapora pelas 
extremidades da superfície do concreto. O gradiente de concentração que se origina 
faz com que o sal da região superficial se desloque para dentro por difusão. 
 
Portanto, fica evidente o ingresso progressivo de sais em direção da armadura com 
a molhagem e secagem alternadas. A figura 14 mostra o aumento na concentração 
de cloretos em relação a massa de cimento com ciclos de molhagem e secagem. 
 
TEOR TOTAL DE ÍONS CLORETOS EM RELAÇÃO À MASSA DE CIMENTO
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
0 20 40 60 80 100
DISTÃNCIA DA SUPERFÍCIE (mm)
TE
O
R
 
DE
 
CL
O
R
ET
O
 
-
 
%
 
Figura 14 - Teor total de íons cloretos em relação à massa de cimento com molhagem e secagem 
alternadas (Neville, 1997). 
 
 
LIAM et al (1992) apud HELENE (1993) verificaram que a temperatura também tem 
papel muito importante no processo de penetração de cloretos. Sendo constatado 
que um aumento de temperatura de 15°C para 30°C praticamente dobra o 
coeficiente efetivo de difusão de cloretos. 
 
5.5 AMBIENTE INTERNO DOS RESERVATÓRIOS DE ÁGUA TRATADA 
 
Os íons cloretos podem chegar até o concreto através de diversas formas, como uso 
de aceleradoresde pega que contêm CaCl2, impureza na água de amassamento e 
nos agregados, água do mar e maresia, sais de degelo e processos industriais 
(AGUIAR, 2006). 
 
 
Em ambientes industriais de produção de água, a concentração de cloretos ao longo 
dos anos de utilização da estrutura, associada como outros mecanismos de 
degradação já citados, é considerada como a principal causa de deterioração de 
armaduras. Em estruturas de reservação de água tratada tais como lajes de tampa, 
associado às condições internas de temperatura e umidade, os cloretos encontram 
condições favoráveis para o sucesso do processo de deterioração. As figuras 14 e 
15 mostram detalhes de processos expansivos de armadura na laje de cobertura no 
interior de um reservatório de água tratada. 
 
 
Figura 15 – Escamamento e delaminação do concreto. Reservatório em operação. 
 
 
 
 
Figura 16 – Escamamento e delaminação do concreto. Reservatório desativado. 
 
 
A seguir, o quadro 5 mostra os teores de cloretos aferidos ao longo de dez meses 
pelo setor de qualidade da água da Companhia Espírito Santense de Saneamento – 
CESAN. Esses valores são referentes à análise da água de um reservatório situado 
no município da Serra – ES. 
 
Conhecendo os mecanismos de penetração de cloretos nas estruturas de concreto e 
corrosão de armadura, fica claro que a maior preocupação é para as estruturas de 
cobertura dos reservatórios. Essas estruturas sofrem com as concentrações de 
vapores contaminados sob a laje de tampa e ciclos de molhagem e secagem de 
acordo com o consumo de água processado durante as 24 horas de abastecimento. 
 
 
Caso a estrutura esteja totalmente submersa, apesar de ocorrer a contaminação por 
cloretos a grandes profundidades, a corrosão não ocorrerá a menos que haja um 
suprimento de oxigênio nos poros. Por outro lado, não ocorrerá corrosão em 
concretos secos. 
 
 
Quadro 5 – Concentração de Cloretos nos Reservatórios do Município da Serra 
Data Componente Elemento Cl mg/l 
07/01/08 Reservatório Água Tratada 6,8 
04/02/08 Reservatório Água Tratada 5,9 
07/04/08 Reservatório Água Tratada 4,9 
22/04/08 Reservatório Água Tratada 5,9 
05/05/08 Reservatório Água Tratada 5,0 
02/06/08 Reservatório Água Tratada 4,7 
07/07/08 Reservatório Água Tratada 6,0 
04/08/08 Reservatório Água Tratada 6,3 
01/09/08 Reservatório Água Tratada 5,1 
06/10/08 Reservatório Água Tratada 5,9 
 
Fonte: CESAN – Companhia Espírito Santense de Saneamento 
 
 
 
 
 
 
 
5.6 CUIDADOS VISANDO À MELHORIA DA DURABILIDADE DO 
CONCRETO ARMADO 
 
A durabilidade das estruturas de concreto armado está vinculada a diversos fatores, 
sendo estes em função das etapas de construção da edificação e, por fim, dos 
critérios de manutenção. Durante a execução da obra, é necessário um controle 
mínimo dos seguintes itens: 
 
� Escolha do tipo de cimento adequado ao meio ambiente ao qual a obra será 
inserida, dentre os tipos existentes no mercado da região; 
� Relação água/cimento (a/c) adequada à agressividade do ambiente; 
� Água de amassamento e agregados isentos de agentes agressivos; 
� Trabalhabilidade do concreto adequada para o tipo de concretagem a ser 
efetuada, resultando assim em um concreto bem compactado e menos 
heterogêneo; 
� Cura bem feita, evitando a secagem superficial do concreto por ventos; 
� Cobrimento adequado às condições do ambiente em que a peça ficará 
exposta. 
 
No quadro 6 é apresentado um resumo dos fatores determinantes da corrosão, bem 
como maneiras de evitá-los (HELENE, 1993). 
 
 
 
 
 
Quadro 6 - Fatores intervenientes no processo de corrosão e contaminação (HELENE, 1993). 
 
O tempo necessário à 
despassivação pode ser 
aumentado com: 
A taxa de corrosão pode ser 
reduzida com: 
A penetração de cloretos no 
concreto pode ser reduzida 
com: 
Aumento da espessura de 
cobrimento 
Aumento da espessura de 
cobrimento 
Aumento da espessura de 
cobrimento 
Redução da relação a/c Redução da relação a/c Redução da relação a/c 
Secagem do concreto Secagem do concreto Secagem do concreto 
Redução da umidade relativa 
do ambiente 
Redução da umidade relativa 
do ambiente 
Redução da umidade relativa do 
ambiente 
Redução da temperatura Redução da temperatura Redução da temperatura 
Aumento do tempo de cura Aumento do tempo de cura Aumento do tempo de cura 
- - Aumento do teor de escória de 
alto forno 
- - Aumento do teor de pozolana 
- - Aumento do teor de sílica ativa 
Aumento do teor de C3A Aumento do teor de C3A Aumento do teor de C3A 
Saturação do concreto Saturação do concreto - 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 CAUSA EXTRÍNSECAS DE DETERIORAÇÃO 
 
A fissuração em elementos estruturais de concreto armado é inevitável, devido a 
grande variabilidade e a baixa resistência do concreto a tração; mesmo sob as 
ações de serviço, valores críticos de tensões de tração são atingidos. Visando obter 
um bom desempenho relacionado à proteção das armaduras quanto à corrosão e 
aceitabilidade sensorial dos usuários, busca-se controlar a abertura dessas fissuras 
(NBR 6118-2003). 
 
Estruturas bem projetadas que respeitem métodos construtivos e cargas previstas 
em projeto, a abertura de fissura não representa perda de durabilidade. No entanto, 
é importante salientar que a abertura de fissuras pode ter outras origens como a 
retração térmica ou química que ocorre nas primeiras idades do concreto, devendo 
ser limitadas com outros procedimentos tecnológicos como cura e traço adequado 
do concreto. 
 
A caracterização da fissuração como deficiência estrutural dependerá sempre da 
origem, intensidade e magnitude do quadro de fissuração existente, posto que o 
concreto por ser um material com baixa resistência à tração, fissurará por natureza, 
sempre que as tensões trativas, que podem ser instalados pelos mais diversos 
motivos, superem a sua resistência última à tração. 
 
As falhas de projetos estruturais, com influência direta na formação de fissuras, 
podem ser as mais diversas, assumindo as correspondentes fissuras configuração 
 
própria, função do tipo de esforço a que estão submetidas às várias peças 
estruturais como está exemplificado na figura 17. 
 
PAREDEPAREDE
 
Figura 17 – Manifestação de fissuras conforme cada tipo de esforço atuando. 
 
São conhecidas como causas extrínsecas de deterioração da estrutura, que 
independem do corpo estrutural em si, assim como da composição interna do 
concreto, ou de falhas inerentes ao processo de execução, podendo, de outra forma, 
ser vistas como os fatores que atacam a estrutura “de fora para dentro”, durante as 
fases de concepção ou ao longo da vida útil desta. 
 
As falhas humanas na faze de projeto podem ter diversas origens descritas baixo: 
 
� Modelização inadequada da estrutura; 
� Má avaliação das cargas; 
� Detalhamento errado ou insuficiente da estrutura; 
� Inadequação ao ambiente; 
� Incorreção na interação solo-estrutura; 
� Incorreção na consideração de juntas de dilatação. 
 
 
Nos procedimentos seguintes, será feita uma análise quanto à abertura de fissuras 
de uma laje de tampa de concreto armado do reservatório de água tratada semi-
enterrado situado no município de Viana-ES. O objetivo dessa análise é enfatizar a 
importância da execução de projetos estruturais visando verificar a abertura de 
fissuras. Neste caso abordado, o tanque destinado a reservação de água, está 
sujeito à ação de cloretos livres provenientes do tratamento da água, além de 
possuir uma atmosfera interna (calor e umidade) que garante o sucesso de sua 
penetraçãona estrutura de concreto e início prematuro da corrosão do aço. 
 
6.1 CONSIDERAÇÕES ESTRUTURAIS 
 
O reservatório mostrado nas figuras 19 e 20 foi construído no município de Viana, 
zona rural da Grande Vitória do estado do Espírito Santo. Essa estrutura de concreto 
armado é destinada a reservação 300 m³ de água tratada sendo parte constituínte 
da ampliação do sistema de abastecimento de água deste mesmo município. 
 
Apesar de estar situado na zona rural da Grande Vitória, ele é parte importante no 
processo industrial de produção de água. Portanto, segundo o quadro 1, ele está 
enquadrado na classe de agressividade IV com elevada possibilidade de 
deterioração da estrutura de concreto devido a características específicas inerentes 
do processo, ciclos de molhagem e secagem, alta umidade interna e calor. 
 
O reservatório possui uma circunferência de cerca de 11,40 metros e pé-direito 
estrutural de 4,10 metros de altura conforme figuras 19 e 20. Suas paredes possuem 
uma espessura de 20 cm assim como sua laje de tampa. Apresenta uma laje circular 
 
em estrutura convencional apoiada sobre pilar central com capitel de mesma 
espessura da laje. As cargas envolvidas para o cálculo da laje de tampa durante a 
concepção do projeto estrutural estão assim distribuídas: 100 Kgf/m² de 
revestimento, 200 Kgf/m² de carga variável e 500 Kgf/m² de peso próprio. 
 
A laje de tampa encontra-se engastada nas paredes do reservatório e apoiada sobre 
pilar único central. Esquematicamente, o modelo de cálculo segue representado na 
figura 18. 
 
 
Figura 18 – Representação sistema estrutural de cálculo. 
 
PLANTA DE FORMA - TAMPA
1200
15 15
R5
50
50
1
A
A
 
Figura 19 – Forma da laje de tampa 
 
48
0
30
40
20
20
39
0
20
40 6015
20 20
CORTE - AA
A
5
 
Figura 20 – Corte A-A reservatório 300 m3. 
 
 
6.2 PROCEDIMENTO DE VERIFICAÇÃO DE ABERTURA DE FISSURAS 
 
O valor da abertura de fissuras pode sofrer a influência de restrições às variações 
volumétricas da estrutura, difíceis de serem consideradas nessa avaliação de forma 
suficientemente precisa. Além disso, essa abertura sofre também a influência das 
condições de execução da estrutura (NBR 6118-2003). 
 
Por essas razões, os critérios apresentados a seguir devem ser encarados como 
avaliações aceitáveis do comportamento geral do elemento, mas não garantem 
avaliação precisa da abertura de uma fissura especifica (NBR 6118-2003). 
 
Cálculo do Momento de Fissuração ( rM ) é definido como o momento fletor que 
teoricamente produz a primeira fissura numa seção de concreto simples, supondo 
que a resistência à tração do concreto seja ctmf . 
 
Dados a serem considerados no procedimento de verificação: 
 
→h altura da seção 
mh 20,0=
 
→b largura da seção 
mb 0,1= 
→c Cobrimento da Amadura 
 
 
→ckf Resistência Característica do Concreto 
mc 04,0=
 
2
40000000
m
Nfck = 
→csE Módulo de Elasticidade Secante do Concreto 
→cγ Coeficiente de Ponderação da Resistência do Concreto 
4,1=cγ 
→ctmf Resistência à Tração do Concreto 
→crA Área da Região de Envolvimento 
 
→sγ Coeficiente de Ponderação da Resistência do Aço 
15,1=sγ 
→yde Deformação Especifica de Escoamento do Aço 
→ydf Tensão Limite do Aço 
→ykf Resistência Característica do Aço ao Escoamento 
²
500000000
m
Nf yk = 
→sE Módulo de Elasticidade do Aço 
MPaEs 210000= 
→sA Área de Aço da Armadura Longitudinal Tracionada 
→
'sA Área de Aço da Armadura Longitudinal Comprimida 
→rρ Taxa de Armadura na Região de Envolvimento crA 
 
→1x Profundidade da Linha Neutra 
→2x Profundidade da Linha Neutra na Seção Fissurada 
 
→rM Momento de Fissuração 
→sM Momento Fletor de Cálculo 
 
→cI Momento de Inércia da Seção Bruta 
→2I Momento de Inércia na Seção Fissurada 
→ty Ordenada das Fibras mais Tracionadas 
→kw Abertura de Fissura 
→sM Momento Fletor de Cálculo 
→kw Abertura de Fissura 
→1η Coeficiente de Conformação Superficial 
 
²
29,3508821400000003,03,0 3/23/2
m
Nff ckctm =×=×= 
)%%5,3(
%%5,3max
ydEd
x
+
= 
²
70,434782608
15,1
500000000
m
Nff
s
yk
yd === γ
 CA-50 
00207,0
002100000000
70,434782608
==yde 
 
Na fronteira entre os domínios 3 e 4, a profundidade da linha neutra é maxxx = : 
 
628,0)07,25,3(
5,3
00
0
00
0
00
0
max
=
+
=
d
x
 
mx 10021,0max = 
 
4
33
00067,0
12
20,01
12
m
hbI c =
×
=
×
= 
cmyt 0997,0)10021,02,0( =−= 
 
mNM r ×=
×
= 23233
0997,0
00067,029,3508821
 
 
Para que não ocorra fissuração da estrutura de concreto devido somente aos 
esforços envolvidos na laje de tampa do reservatório, a seção fissurada deverá 
encontrar-se no Estádio 1 )( owk = . Para isso, o momento fletor de cálculo )( sM 
deverá ser necessariamente menor que o momento de fissuração )( rM calculado 
anteriormente ).( rs MM < 
 
Para verificação dos momentos solicitantes )( sM , foi utilizada uma modelagem 
estrutural com o auxílio do software de cálculo estrutural (TQS V11.9.09) da TQS 
informática. Os resultados obtidos são mostrados no diagrama de momento fletor da 
figura 21 abaixo, onde se observa que o maior valor em módulo para o momento 
fletor de cálculo foi de .
²
26200
m
N
 
 
 
 
Figura 21 – Diagrama de momentos fletores – cobertura 
 
Portanto, o momento de fissuração )( rM calculado anteriormente é menor que o 
momento fletor de cálculo )( sM . A seção fissurada está enquadrada no Estádio 2 
logo, será necessária a verificação dimensional da abertura de fissura )( kw e 
posteriormente comparada com o quadro 4 de acordo com a classe de 
agressividade, finalidade da estrutura e limite máximo de abertura )( limw . 
 
Seja a figura 22 representando a seção Fissurada no Estádio 2 puro. A seqüência 
seguinte tem como objetivo de calcular a linha neutra na seção fissurada )( 2x e seu 
momento de inércia ).( 2I 
 
Figura 22 – Seção fissurada no estádio 2 puro. 
 
 
1
31
2
22
2 2
]4[
a
aaaa
x
×
××−+−
= 
m
b
a 5,0
2
0,1
21
=== 
')1(2 AsnAna s ×−+×= 
mmcAA ss /000785,010/10 2' →→= φ 
MPafE ckcs 88,30104404760560085,0 =×=×= 
975,6
88,30104
210000
===
cs
s
E
E
n unidades em MPa 
²0102,0000785,0)19751,6(000785,0975,62 ma =×−+×= 
')1(
'3 dAndAna ss ××−+××−= 
³0011,004,0000785,0)1975,6(1595,0000785,0975,63 ma −=××−+××−= 
2
'
2
3
2 )'()1()(3 dxAnxdAn
xbI ss −××−+−××+
×
= 
mx 04,0
5,02
0011,05,04)²0102,0(00102,0[
=
×
−××−+−
= 
22
2 )04,004,0(000785,0)1975,6()04,01595,0(000785,0975,63
³04,00,1
−××−+−××+
×
=I 
4
2 0000991,0 mI = 
 
A figura 23 mostra a região de envolvimento na seção de concreto, cujo valor de 
cálculo adotado deverá seguir o seguinte critério: 
 
bhyAcr ××+= ]2/);5,7min[( φ 
 
 
 
Figura 23 – Área de envolvimento Acr. 
 
0,1]2/2,0);01,05,704,0min[( ××+=crA 
²1,0log]1,0;115,0min[ moAA crcr =→= 
 
);min( 21 wwwk = 
ctms
ss
fEw ×××
×××
=
1
1 5,12
3
η
σσφ
 






+×
××
×
= 454
5,12 1
2
rs
s
E
w
ηη
σφ
 
 
Quadro 7 - Coeficiente de conformação superficial do aço (NBR 6118/2003). 
Tipo de Barra η1 
Lisa (CA-25) 1,00 
Entalhada (CA-60) 1,40 
Alta Aderência (CA-50) 2,25 
 
Calculado a tensão do aço tracionado na seção fissurada )( sσ , serão determinadas 
as aberturas de fissuras segundo as equações de )( 1w e ).( 2w A aço utilizado para o 
projeto do reservatório é do tipo de alta aderência, portanto será adotadoo valor do 
Coeficiente de conformação superficial do aço conforme o quadro 4. 
 
 
)( 2
2
xd
I
M
nn sdcs −××=×= σσ 
²
37,225904427
0000991,0
)04,01595,0(26200975,6
m
N
s =
−××
=σ 
mmmw 1,000007300,0
29,350882100210000000025,25,12
37,225904427337,22590442701,0
1 ≈=
×××
×××
= 
mmmw 2,0000212,045
000785,0
4
00210000000025,25,12
37,22590442701,0
1 ≈=





+×
××
×
= 
 
De acordo com o critério de cálculo de abertura de fissuras, o valor de referência a 
ser considerado na estrutura da laje de tampa do reservatório é de mm1,0 uma vez 
que .21 ww < 
 
A verificação da segurança quanto ao estado limite de abertura das fissuras 
)( WELS − foi atendida, pois o valor calculado é inferior ao exigido pela norma como é 
mostrado no quadro 8. A norma se reporta a valores da ordem de 0,2 mm para 
classe de agressividade IV. 
 
Embora as estimativas de abertura de fissuras devam respeitar os limites do quadro 
8, não se deve esperar que as aberturas reais correspondam estritamente aos 
valores estimados, isto é, fissuras reais podem eventualmente ultrapassar esses 
limites (NBR 6118-2003). Entretanto, devido ao estágio atual dos conhecimentos e 
da alta variabilidade das grandezas envolvidas, esses limites devem ser vistos 
apenas como critérios para um projeto adequado de estruturas. 
 
 
No caso de as fissuras afetarem a funcionalidade da estrutura, como, por exemplo, 
no caso da estanqueidade de reservatórios, devem ser adotados limites menores 
para as aberturas das fissuras. Para controles mais efetivos da fissuração nessas 
estruturas, é conveniente a utilização da protensão mesmo que exista a 
possibilidade de corrosão da armadura sob tensão. 
 
A estrutura projetada atende aos quesitos exigidos pela norma NBR 6118/2003 
assinalados no quadro 5. Contudo, não podemos deixar de avaliar que reservatórios 
de água tratada estão sujeitos a concentrações altíssimas de cloretos no seu interior 
devido ao processo de tratamento da água, além dos cloretos transportados pelo ar. 
Portanto, se a estrutura do reservatório encontra-se fissura, a água que contém íons 
cloreto irá difundir e dar início a um processo corrosivo na estrutura de concreto 
armado preferencialmente nessas regiões. 
 
O cálculo de abertura de fissuras não é muito preciso. No entanto, serve como 
parâmetro para a elaboração de projetos adequados que levem em conta a vida útil 
e durabilidade da estrutura. Fissuras originadas por falhas de dimensionamento 
estrutural são apenas a pequena parte de um problema complexo que pode ter 
outras origens como já foi mencionado. Por isso é imprescindível a adoção de 
sistemas complementares de impermeabilização que atuem como barreiras 
impedindo a entrada de agentes por vias aquosas assim como o cloreto. 
 
 
 
 
 
Quadro 8 – Adaptação dos quadros 6.1 e 13.3 da NBR 6128-2003. 
Abertura de fissura limite Wlim 
Classe de agressividade 
Ambiental 
Agressividade Tipo de Ambiente Wlim 
I Fraca Rural ou submerso 0,4 
II Moderada Urbano 
III Forte Marinho 
0,3 
IV Muito forte Indústrias químicas ou respingos de maré 0,2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E PROTEÇÃO 
 
Atualmente os principais sistemas de impermeabilização e proteção de estruturas 
minerais estão divididos em Sistemas de cristalização, Revestimentos a base de 
cimento polimérico, Revestimentos de alta resistência química à base de cimento e 
Revestimentos minerais de alta resistência química isentos de cimento (PINTO e 
TAKAGI, 2008). 
 
7.1 SISTEMAS DE CRISTALIZAÇÃO 
 
Os sistemas de cristalização são conhecidos e vêm sendo aplicados mundialmente 
com sucesso durante as últimas décadas. Tratam-se de sistemas que tornam o 
concreto menos permeável devido a reações de formações de cristais nos poros e 
capilares do concreto. Diversos sistemas estão disponíveis, sendo os atuais 
manuseados da forma monocomponente e aplicados por pintura sobre o concreto 
em não mais do que duas camadas. Suas propriedades permitem sua aplicação em 
áreas de água potável e também de efluentes, pois sua resistência química 
encontra-se numa faixa de pH entre 3 e 11. Porém cuidados devem ser tomados, 
pois estes sistemas não possuem resistência à abrasão (PINTO e TAKAGI, 2008). 
 
7.2 REVESTIMENTOS A BASE DE CIMENTO POLIMÉRICO 
 
Os revestimentos à base de cimento polimérico consistem normalmente em produtos 
bicomponentes, sendo um pó a base de cimento e um líquido a base de polímeros. 
 
Como nos sistemas cristalizantes, os produtos mais atuais utilizam em sua 
formulação polímeros em pó e são manuseados da forma monocomponente, o que 
diminui a possibilidade de erros na dosagem. Suas propriedades permitem 
normalmente sua aplicação em estruturas de água, não sendo recomendados para a 
aplicação em estruturas de efluentes devido à sua baixa resistência química e falta 
de resistência à abrasão (PINTO e TAKAGI, 2008). 
 
Porém este sistema tem sido contestado na Alemanha onde recentemente foi 
publicado o resultado de um estudo da VDZ, associação alemã dos fabricantes de 
cimento. O estudo foi feito com base em uma pesquisa em diversos reservatórios e 
testes de laboratórios que mostraram a formação de pontos de corrosão nos 
revestimentos. Esta corrosão deve-se principalmente a presença de metil-celulose e 
um alto fator água cimento nos produtos. Com base neste estudo a DVGW – 
“Associação Científica e Técnica Alemã para Gás e Água - Comitê de 
Armazenamento de Água”, publicou um manual de requerimentos básicos para o 
uso de revestimentos cimentíceos em reservatórios de água potável, sendo os 
principais requerimentos os seguintes (PINTO e TAKAGI, 2008): 
 
� Fator água cimento equivalente < 0,5; 
� Ar incorporado na argamassa fresca < 5 %; 
� Volume total de poros 90 dias < 10 %; 
� Resistência a compressão > 45 MPa 
� Aderência > 1,5 MPa; 
� Espessura mínima 5 mm. 
 
 
7.3 REVESTIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA QUÍMICA À BASE DE 
CIMENTO 
 
Os revestimentos minerais de alta resistência à base de cimento atendem aos 
requerimentos da DVGW e preferencialmente utilizam cimentos isentos de C3A em 
função da necessária resistência a sulfatos. Podem ser aplicados de maneira 
manual ou projetado e são recomendados para aplicação em estruturas que 
armazenam água potável e em estruturas que contenham efluentes devido à sua 
grande resistência química (pH 3 a 14). 
 
Um exemplo é o sistema PENETRON, que é um produto de impermeabilização por 
cristalização capilar que consiste de cimento comum, areia de quartzo e produtos 
químicos. Possui a propriedade de penetrar profundamente nos capilares do 
concreto por pressão de osmose e forma cristais que vedam os caplilares e as 
fissuras. Em testes, seu crescimento capilar foi observado a profundidades de 1 
metro no concreto. A figura 24 mostra a fotografia de um exame microscópico do 
concreto aos 28 dias. 
 
Dentre os benefícios apontados são citados os seguintes: 
 
� Penetra profundamente e veda os capilares e fissuras de retração do 
concreto; 
� Propriedades de impermeabilização e resistência química permanecem 
intactas mesmo se a superfície for danificada; 
� Facilidade de aplicação; 
 
� Veda fissuras de até 0,4 mm. 
� Permite que o concreto respire evitando a formação de vapor d’água; 
� Resiste ao ataque químico (pH 3-11 contato constante, pH 2-12 contato 
periódico) e proporciona uma ampla gama de proteção contra ciclos de 
congelamento/degelo, águas subterrâneas agressivas, água do mar, 
carbonatos, cloretos, sulfatos e nitratos; 
� Aprovado para o