02_Sulfatos

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Ataque por sulfatos em 
estruturas de concreto
TRABALHO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 1
A LEXA ND RE MA RINI A ND RÉ V INIC IUS D E MORA ES
CAIO PANACIONI GABRIEL BERNARDINI
MA RCOS BROCA D O MA RINA SÓCIO NISSEL
INTRODUÇÃO
*O concreto do cimento Portland deve ser capaz de desempenhar, 
adequadamente, as funções prescritas em projeto. A sua durabilidade em 
serviço é determinada pela capacidade da estrutura de resistir a 
quaisquer processos de deterioração.
*Quando exposto a determinadas condições, o concreto pode ter a vida 
útil de sua estrutura comprometida caso não sejam tomadas medidas 
adequadas para prevenir ou reduzir o risco potencial de deterioração.
*A deterioração do concreto, na prática, ocorre por fenômenos físico-
químicos que, normalmente, tem origens diversas.
*Entre os agentes químicos mais agressivos ao material estão os sulfatos, 
também conhecidos como óxidos sulfúricos, que normalmente 
encontram-se diluídos na água, o que torna os concretos destinados a 
obras marítimas, subterrâneas ou de condução de rejeitos industriais e 
esgotos os mais vulneráveis a esses ataques.
INTRODUÇÃO
Degradação de uma manilha de betão por 
ataque de sulfatos.
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_
e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Concreto/ATAKSulf
ato.pdf
Expansão por ataque de sulfatos.
http://www.construmatica.com/construpedia/Durabilidad_de_los_Morteros_de_Revest
imiento
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Concreto/ATAKSulfato.pdf
http://www.construmatica.com/construpedia/Durabilidad_de_los_Morteros_de_Revestimiento
ATAQUE POR SULFATO
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-da-expans%C3%A3o-em-laborat%C3%B3rio-de-
concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf
Principais fatores 
intervenientes: 
• concentração de íons 
sulfato (SO4 2-), liberados 
com a oxidação dos sulfetos; 
• concentrações de íons 
Ca2+, OH- e Al(OH)4 - ; 
• pH do concreto 
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TIPOS DE ATAQUES
QUANTO AO REAGENTE QUÍMICO
•Sulfato de cálcio
•Sulfato de sódio
•Sulfato de Magnésio
QUANTO FORMA DO ATAQUE
• Ataque clássico
• Ataque interno
• Ataque com formação de Taumasita
TIPOS DE ATAQUES QUANTO AO 
REAGENTE QUIMICO
TIPOS DE ATAQUE QUANTO A FORMA DE 
ATAQUE
• Ataque clássico:
◦ Reação com o monosulfato formando estringita e gesso.
• Ataque interno:
◦ Formação de estringita secundária(FES).
◦ Normalmente Associado à cura a vapor.
• Ataque com formação de taumazita:
◦ C-S-H do cimento é atacado.
◦ Ambientes frios(5º a 15ºC) e úmidos.
SULFATO NO SOLO
•São considerados suspeitos de serem solos 
agressivos os de coloração cinza e negra, 
principalmente se apresentarem manchas de 
ferrugem vermelho-castanho.
•Os solos com sulfatos aparecem principalmente 
em formações de mineração do período jurássico 
da era terciária, cujas sedimentações apresentam 
anidrita e gesso.
•Os sulfatos mais facilmente solúveis encontram-
se em solos vizinhas a minas de sal.
•Solos pantanosos e lamaçais contêm varias 
substâncias que atacam o concreto, sendo entre 
elas: sulfatos, ácidos orgânicos e sulfetos de 
ferro.
SULFATO NOS AGREGADOS
•Elementos mais prejudiciais nos agregados: sulfetos de ferro e gipsita.
•Sulfetos de ferros em agregados; pirita (FeS2), pirrotita (Fe1-xS), marcasita (FeS2), calcopirita 
(CuFeS2), arsenopirita (FeAsS), esfalerita (ZnS) e galena (PbS).
•Os Sulfetos presentes nos agregados liberaram íons Sulfato após sofrerem oxidação. Esses íons 
podem desencadear o ataque interno por sulfatos. Quando os íons de sulfato reagem com o 
concreto hidratado, originam produtos capazes de expandir/reduzir o concreto.
Maciço rochoso contendo pirita, pirrotita e calcopirita.
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content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-da-expans%C3%A3o-em-
laborat%C3%B3rio-de-concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf
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SULFATO NOS AGREGADOS
Bloco de concreto extraído da barragem de Graus 
revelando manifestações patológicas típicas do 
fenômeno de alteração dos sulfetos de ferro: 
manchas de ferrugem e fissuração superficial.
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Cristais de gipsita que se formaram devido alteração do 
sulfeto de ferro (pirrotita) contido nos agregados.
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EMISSÕES NATURAIS
*O ataque se 
intensifica nas zonas 
de oscilação de nível, 
com variação nas 
condições de 
saturação, 
ocasionando a 
cristalização cíclica 
de sais nos poros, 
aumentando assim a 
agressão.
EMISSÕES ANTROPOGÊNICAS
•A forma mais estável e difundida dos 
compostos de enxofre é o íon sulfato
•O enxofre é utilizado na fabricação de pólvora, 
fungicidas, fertilizantes, ácido sulfúrico e na 
vulcanização de borracha. Ele é também usado 
na indústria farmacêutica, na indústria do 
papel e na constituição de sabão em pó.
•Águas residuárias industriais: Concentração de 
sulfatos na faixa de 180.000 a 284.000 mg/L. 
•Esgoto Sanitário: partindo de 50 amostras, a 
faixa da concentração de sulfatos varia de 10 a 
31 mg/L. (Sarti et al (2008)).
•Os níveis de ataque ao concreto variam de 
acordo o ambiente das estações de 
tratamento de água e efluentes. Ataque pode 
ser proveniente dos próprios produtos 
químicos usados rotineiramente no 
tratamento.
OBRAS AFETADAS PELO ATAQUE POR 
SULFATO
Falhas de Concretagem
•Peças estruturais com patologias resultantes de
falhas de concretagem;
•Vibração ineficiente resulta em aumento da
porosidade do concreto, facilitando a entrada de
agentes agressivos;
•Caminho aberto para ataque por sulfatos e
cloretos.
http://cursos.unisanta.br/civil/arquivos/PRINCIPAIS-CAUSAS-DAS-PATOLOGIAS-CONCRETO.pptx
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OBRAS AFETADAS PELO ATAQUE POR 
SULFATO
Galeria de Águas Pluviais
•Ataque biológico em ambiente com
presença de sulfatos;
•Produção de ácido sulfídrico por bactérias
anaeróbicas;
•Conversão em ácido sulfúrico por
bactérias anaeróbicas, sendo esse um
produto agressivo que provoca a
degradação do concreto.
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OBRAS AFETADAS PELO ATAQUE POR 
SULFATO
Regiões de Maré
•Sais vindos do mar por ação de ondas,
maré e/ou transporte pelo ar;
•Expansão, fissuração e degradação do
concreto devido a ação de sulfatos;
•Lixiviação e posterior corrosão de
armaduras pela ação de cloretos;
•Velocidade de corrosão de 30 a 40 vezes
superior à atmosfera rural.
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OBRAS AFETADAS PELO ATAQUE POR 
SULFATO
Ataques em polos industriais
•Cobrimento inadequado do concreto
expõe a armadura a produtos químicos
usados para branquear tecidos em
indústria textil.
•Ocorre exposição dos agregados pela
lixiviação da pasta de cimento.
•Velocidade de corrosão até 80 vezes maior
do que em meio rural.
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ETAPAS DO DIAGNÓSTICO
•Vistoria preliminar;
•Anamnese;
•Levantamento documental;
•Vistoria detalhada;
•Ensaios;•Conclusão - Compilação dos dados, análise criteriosa e parecer final. Equipe
multidisciplinar para realizar a análise e o parecer.
TENDÊNCIAS EM REPAROS E 
RECUPERAÇÃO
•Pontes, túneis, viadutos, estruturas portuárias e off shore  técnica de
proteção catódica, e reabilitação de estruturas que estão passando por
processo de Corrosão;
•No setor de infraestrutura e industrial  revestimentos uretânicos e poliuréia e
inibidores de corrosão que agem por migração;
•Na recuperação a repassivação eletroquímica das armaduras: extração
eletroquímica de cloretos e a proteção catódica com zinco termoprojetado.
MEDIDAS PREVENTIVAS
•Aditivos para concreto: aumentam a durabilidade – reduzindo o efeito de ataque por
sulfatos.
•Escoria granulada de alto forno – torna a pasta endurecida mais resistente ao ataque
por sulfatos.
•Polímeros minimizam a permeabilidade do concreto do cimento Portland. Interessante
quando se procura maior durabilidade. Os polímeros minimizam o ataque por ácidos e
sulfatos.
•Sulfatos (SO 4--) podem existir em: solos (gipsita), em efluentes industriais, em
produtos para a agricultura (sulfato de amônia) e na água do mar. Portanto é
importante um extremo cuidado com o meio em que o concreto estará exposto.
•Ataque pela água do mar contribui para expansão, fissuração e desagregação do
concreto devido à ação dos sulfatos, além de lixiviação e corrosão de armaduras pela
ação de cloretos. Por isso em regiões próximas ao mar, é necessário um cuidado maior
na dosagem e características como permeabilidade do concreto.
MEDIDAS PREVETIVAS
•Cimento Portland CP (RS) - (Resistente a sulfatos - NBR 5737)
•Cimentos - CP I, II entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, III, IV ou V -ARI
podem ser resistentes aos sulfatos, atendendo pelo menos uma das condições:
 Teor de C 3A do clínquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em
massa, respectivamente;
 Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de
alto-forno em massa;
 Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico,
em massa;
 Cimentos com antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras
que comprovem resistência aos sulfatos.
REFERÊNCIAS
KULISCH,D Ataque por sulfatos em estruturas de concreto, Curitiba,2011. Trabalho de conclusão 
de Curso-Universidade Federal do Paraná
Coutinho,J.S Ataque por Sulfatos, Porto,2001. Artigo- Faculdade de Engenharia do Porto,
Thomaz, C.S, Ataque de Sulfato ao Concreto de Cimento Portland, notas de aula
http://www.scielo.br/pdf/ce/v61n358/0366-6913-ce-61-358-00168.pdf
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-
da-expans%C3%A3o-em-laborat%C3%B3rio-de-concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Concr
eto/ATAKSulfato.pdf
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-
da-expans%C3%A3o-em-laborat%C3%B3rio-de-concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf
http://www.scielo.br/pdf/ce/v61n358/0366-6913-ce-61-358-00168.pdf
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-da-expans%C3%A3o-em-laborat%C3%B3rio-de-concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Concreto/ATAKSulfato.pdf
http://www.cgti.org.br/publicacoes/wp-content/uploads/2016/01/Investiga%C3%A7%C3%A3o-da-expans%C3%A3o-em-laborat%C3%B3rio-de-concretos-contendo-agregados-com-sulfetos.pdf