analise_da_frente_de_carbonatacao_em_concreto_convencional_estudo_de_caso_em_edificacoes_com_idade_diferenciada_na_cidade_de_juazeiro_do_norte_ce_

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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI - URCA 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT 
DEPARTAMENTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL 
TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFÍCIOS 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DA FRENTE DE CARBONATAÇÃO EM CONCRETO 
CONVENCIONAL: ESTUDO DE CASO EM EDIFICAÇÕES COM 
IDADE DIFERENCIADA NA CIDADE DE JUAZEIRO DO NORTE – CE 
 
 
 
 
Tatiane Rodrigues de Oliveira 
 
 
 
 
Juazeiro do Norte – CE 
2017 
Tatiane Rodrigues de Oliveira 
 
 
 
 
ANÁLISE DA FRENTE DE CARBONATAÇÃO EM CONCRETO 
CONVENCIONAL: ESTUDO DE CASO EM EDIFICAÇÕES COM 
IDADE DIFERENCIADA NA CIDADE DE JUAZEIRO DO NORTE – CE 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao Curso de 
Tecnologia da Construção Civil com 
habilitação em Edifícios, da Universidade 
Regional do Cariri, como requisito para a 
obtenção do Grau de Tecnólogo em 
Construção Civil habilitação em Edifícios, 
. 
 
Orientador: Professor Esp. Dirceu Tavares 
de Figueiredo 
 
 
 
 
 
Juazeiro do Norte – CE 
2017
Tatiane Rodrigues de Oliveira 
 
 
ANÁLISE DA FRENTE DE CARBONATAÇÃO EM CONCRETO 
CONVENCIONAL: ESTUDO DE CASO EM EDIFICAÇÕES COM 
IDADE DIFERENCIADA NA CIDADE DE JUAZEIRO DO NORTE – CE 
 
 
 
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado 
adequado à obtenção do título de Tecnólogo em 
Construção Civil em Edifícios e aprovado em sua 
forma final pelo Curso de Tecnologia da Construção 
Civil, da Universidade Regional do Cariri. 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
______________________________________________________________ 
PROF. ESP. DIRCEU TAVARES DE FIGUEIREDO, URCA. 
(ORIENTADOR) 
 
______________________________________________________________ 
PROF. ME. JEFFERSON LUIZ ALVES MARINHO, URCA. 
 (AVALIADOR) 
 
______________________________________________________________ 
PROF. ESP. SAMUEL BEZERRA CORDEIRO, URCA. 
(AVALIADOR) 
 
 
 
DATA DE APROVAÇÃO: _____ DE _______________ DE 2017 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho aos meus pais Wilson 
Rodrigues de Oliveira e Maria Cícera Rodrigues de 
Oliveira, por terem contribuído diretamente em minha 
formação pessoal e profissional, sempre me apoiando em 
minhas decisões e aos meus avôs e padrinhos João 
Rodrigues Gonçalves e Maria Mazé Rodrigues, pela 
importância que sempre tiveram em minha vida. 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Primeiramente a Deus, divindade santíssima, por ajudar em todos os 
momentos, principalmente nos de angústia e agonia, por conseguir organizar minhas 
linhas de pensamentos. 
Aos meus pais Wilson Rodrigues e Maria Cícera Rodrigues, no qual amo 
muito, por me acompanharem constantemente em todos os momentos, por 
acreditarem e nunca desistirem de mim, apoiando-me incondicional, alertando e 
aconselhando dos perigos do mundo, por me ajudarem espiritualmente e 
financeiramente. 
Ao meu irmão Tiago Rodrigues, minha avó Maria Mazé, minha tia Maria 
Gilvaneide e prima Yasmim Rodrigues, que além de me apoiarem, posso contar 
sempre para qualquer tipo de dificuldades, entendendo que a vida de universitário 
em final de curso fica um tanto corrida. 
Aos amigos da faculdade que o destino nos uniu, Jackson Andrade, Josiane 
Santos, Patrícia Carvalho, Rafael Santina, Ramonyele Martins, que me 
acompanharam e que dependendo do destino, podem ou não futuramente continuar 
presentes em minha vida, e que agradeço a Deus por tê-los conhecidos, que me 
aturam dia após dia, de noites em claro de estudos, às comemorações e festas, que 
contribuem a me tornar uma pessoa melhor, mais responsável, porém sem perder a 
animação, por continuarem presentes ao meu lado, em momentos de tristeza, 
doença, alegria, superação, alguns me ajudando na realização deste TCC, tanto na 
parte teórica como na prática, quebrando tijolo comigo. Obrigada pelo apoio de 
vocês me passando força para eu não desistir em nenhum momento. 
Aos amigos que fiz no basquete, que ao longo destes mais de seis anos de 
treinos, conversas, viagens, competições, vitórias, derrotas, dor, superação, novas 
amizades, amizades passageiras, amizades sólidas construídas em diversos 
estados, por estarem presentes em minha vida e em todos esses momentos, Deus 
não poderia ter colocado pessoas melhores e esporte melhor na minha vida, uma 
família que tenho orgulho de ser integrante. Em momentos de união, nos tornamos 
tão fortes, que desconhecemos o poder que temos ao nosso redor, nos 
surpreendendo com a nossa capacidade de superar os obstáculos. Pessoas que 
aprendemos cada dia mais uma sobre a outra e sabemos que devemos acreditar 
mais no potencial individual de cada uma, pois em grupo já nos provamos o que 
conseguimos realizar, para nos tornar invencíveis não necessariamente em jogos, 
mas na vida em um todo. Ninguém se torna “grande” sozinhos. 
Ao Professor Dirceu Tavares, pela orientação, ensinamentos, tentando 
manter presença, pois sua vida é bastante corrida, na influência que tivera na 
escolha do meu tema, pois estava perdida em relação ao assunto que iria 
apresentar no meu TCC, foi em uma de suas primeiras aulas ministradas na cadeira 
de Patologias da Construção, abordando sobre a Carbonatação, de uma forma que 
fiquei encantada sobre o tema e o modo que foi me passado. Desejo tudo do melhor 
que Deus oferece para você e sua família, um exemplo de professor e tecnólogo. 
Obrigada por ter me orientado, pela atenção oferecida e conselhos oferecidos. 
E por fim, agradeço ao meu anjo da guarda que me guia e protege a todos os 
momentos e a tudo, por estar sempre presente em minha vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
"Escolha uma ideia. Faça dessa ideia a sua vida. 
Pense nela, sonhe com ela, viva pensando nela. Deixe 
cérebro, músculos, nervos, todas as partes do seu corpo 
ser preenchida com essa ideia. Esse é o caminho para o 
sucesso" 
 
Swami Vivekananda, pensador hindu. 
RESUMO 
 
 
 
Este trabalho trata do estudo da frente de carbonatação no concreto convencional, 
inicialmente apresentando as definições teóricas necessárias para entender o 
assunto abordado, contendo os fatores influentes para ocorrer a carbonatação. O 
propósito principal é comparar a profundidade da frente de carbonatação em duas 
estruturas na cidade de Juazeiro do Norte, medindo e avaliando através de um 
estudo de caso. Refere-se a estruturas localizadas com características ambientais 
diferentes e com idades distintas. O método usado consiste em quebrar o 
recobrimento do concreto dos pilares escolhidos, a fim de medir a profundidade 
carbonatada, com a ajuda da solução de fenolftaleína, que é um indicador de pH. Os 
resultados analisados mostraram que a estrutura mais recente, com uma idade 
menor do concreto, não apresentou frente de carbonatação. Diversos fatores foram 
considerados na análise, como o tipo de cimento utilizado, a relação água/cimento, o 
traço do concreto, a forma de execução (manual ou mecânico) e se houve processo 
de cura. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Carbonatação. Concreto. Ph. Estruturas. 
 
ABSTRACT 
 
 
 
This paper aims to study the front of carbonation in conventional concrete, initially by 
presenting the theoretical definitions necessary to understand the addressed subject, 
containing the influential factors to occur the carbonation. The main purpose is to 
compare the depth of the front of carbonation in two structures in the city of Juazeiro 
do Norte, measuring and evaluating through a case study. It refers to localized 
structures with different environmental characteristics and different ages. The method 
used consists of breaking the coverage of the concrete of the chosen pillars, to 
measure the depth that was carbonated, with the help of the phenolphthalein 
solution, that is a pH indicator. The analyzed results showed that the most recent 
structure, with a lower age of the concrete, did not present carbonation front. Severalfactors were considered in the analysis, such as the type of cement used, the 
water/cement ratio, the trace of the concrete, the form of execution (manual or 
mechanic) and if there was a healing process. 
 
KEYWORDS: Carbonation. Concrete. Ph. Structures. 
LISTA DE TABELAS 
 
 
 
Tabela 1 – Fatores intervenientes na carbonatação do concreto. ............................ 20 
Tabela 2 – Classificação da agressividade do ambiente. ......................................... 21 
Tabela 3 – Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do 
concreto..................................................................................................................... 27 
Tabela 4 – Relação de porcentagem de vazios e a resistência do concreto. ........... 30 
Tabela 5 – Dados da profundidade dos ensaios da frente de carbonatação. ........... 40 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
Figura 1 – Esquema da difusão do CO2 nos poros concreto. ................................... 18 
Figura 2 – Poros totalmente secos: não ocorre carbonatação. ................................ 22 
Figura 3 – Poros completamente saturados: não ocorre carbonatação. .................. 22 
Figura 4 – Poros parcialmente preenchidos com água: ocorre carbonatação. ......... 23 
Figura 5 – Relação entre grau de carbonatação e umidade relativa ambiental. ....... 23 
Figura 6 – Influência da relação a/c sobre a profundidade de carbonatação. .......... 26 
Figura 7 – Localização da Estrutura Antiga. ............................................................. 32 
Figura 8 – Estrutura Abandonada. ............................................................................ 33 
Figura 9 – Estrutura nova, obra da Igreja Santa Margarida. ..................................... 34 
Figura 10 – Trena aferida utilizada para comparação com as réguas. ..................... 35 
Figura 11 – Régua simples comparada com a trena aferida. ................................... 35 
Figura 12 – Régua metálica comparada com trena aferida. ..................................... 35 
Figura 13 – Pilares escolhidos para o ensaio, estrutura antiga térreo. ..................... 36 
Figura 14 – Pilares encolhidos para o ensaio, estrutura antiga andar superior. ....... 37 
Figura 15 – Planta baixa com localização dos pilares, estrutura nova. .................... 37 
Figura 16 – Faces escolhidas para ensaio, estrutura nova ...................................... 38 
Figura 17 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 1 a 6. ....................... 41 
Figura 18 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 7 a 10. ..................... 42 
Figura 19 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 1 a 3. ......................... 43 
Figura 20 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 4 a 6. ......................... 44 
Figura 21 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 7 a 10. ....................... 44 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS 
 
 
 
a/c – Relação água/cimento ou Fator água/cimento 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnica 
CE – Ceará 
cm – Centímetro 
EUA – Estados Unidos da América 
g – Gramas 
kg – Kilogramas 
m – Metro 
m2 – Metro Quadrado 
m3 – Metro Cubico 
mm – Milímetros 
MPa – Mega Pascal 
NBR – Norma Brasileira da ABNT 
ºC – Graus Celsius 
pH – Potencial hidrogeniônico 
URCA – Universidade Regional do Cariri 
 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
Ca(OH)2...........................................................................................Hidróxido de Cálcio 
CaCO3...........................................................................................Carbonato de Cálcio 
CO2 ................................................................................................Dióxido de Carbono 
C-S-H.................................................................................Silicato de Cálcio Hidratado 
H2CO3..................................................................................................Ácido Carbonico 
H2S.........................................................................................................Gás Sulfídrico 
KOH.............................................................................................Hidróxido de Potássio 
NaOH...............................................................................................Hidróxido de Sódio 
SO2...................................................................................................Dióxido de Enxofre 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 14 
1.1. Justificativa ............................................................................................... 15 
1.2. Objetivos ................................................................................................... 16 
1.2.1. Geral ............................................................................................ 16 
1.2.2. Específicos .................................................................................. 17 
2. CARBONATAÇÃO ............................................................................................. 18 
2.1. Fatores Influentes da Frente de Carbonatação ...................................... 20 
2.1.1. Concentração de CO2 ................................................................. 21 
2.1.2. Umidade Relativa ........................................................................ 21 
2.1.3. Tipo de Cimento e Adições ........................................................ 24 
2.1.4. Relação água/cimento ................................................................ 25 
2.1.5. Cura ............................................................................................. 27 
2.1.6. Granulometria do Agregado ...................................................... 28 
2.1.7. Execução do Concreto ............................................................... 28 
3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 32 
3.1. Descrição das estruturas ......................................................................... 32 
3.1.1. Estrutura Antiga .......................................................................... 32 
3.1.2. Estrutura Nova ............................................................................ 33 
3.2. Equipamentos utilizados ......................................................................... 34 
3.3. Metodologia do ensaio ............................................................................. 36 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 40 
4.1. Estrutura Antiga ....................................................................................... 40 
4.2. Estrutura Nova .......................................................................................... 43 
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ....................................................... 46 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 47 
ANEXOS ................................................................................................................... 51 
14 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O Concreto Convencional é utilizado no dia a dia em obras da construção 
civil, sendo um concreto simples sem nenhuma característica que o torne especial, 
sem aditivos para acrescentar ou algum tipo de aperfeiçoamento. Para ter o controle 
tecnológico, de execução e elaboração, o concreto apesar de ser simples, necessita 
de um estudo prévio dos componentes que o compõe, seguindo as normas da ABNT 
(Associação Brasileira de Normas Técnicas). 
Um concreto dito bom, precisa ser trabalhável, pois a sua consistência está 
ligada com a mobilidade da massa e a coesão entre seus componentes. Para 
permitir uma maior ou menor deformação no concreto,pode-se modificar o grau de 
umidade, pois é ele que determina a sua consistência, assim ocorre também a 
alteração em suas características de plasticidade. O método mais utilizado 
atualmente é o ensaio de abatimento do concreto, ou conhecido também como 
Slump Test, ele determina a consistência em que o concreto se encontra e pode ser 
aplicado na execução de quase todos os tipos de estruturas. 
Desde quando começaram a utilizar o concreto armado em edifícios, 
represas, usinas, pontes, viadutos, entre outras estruturas, esse vêm resistindo às 
diversas sobrecargas e ações do meio externo, como clima, temperatura e ambiente 
(POLITO, 2006). Em meados do século XX, engenheiros, técnicos e especialistas do 
ramo da construção civil, observaram que as construções estavam apresentando 
manifestações patológicas, de grande intensidade e incidência, na qual se 
destacava a corrosão das armaduras, por consequência da frente de carbonatação. 
O processo da carbonatação é iniciado primeiramente na superfície do 
concreto, formando a “frente de carbonatação”, e vai adentrando para o interior até 
chegar à armadura. O concreto normalmente possui meio alcalino entre 12,6 e 13,5; 
este pH pode baixar para próximo de 8,5 quando o processo de carbonatação é 
iniciado, o que acarreta a despassivação do aço, ocasionando a corrosão das barras 
da armadura, podendo até mesmo haver um colapso de toda a estrutura de 
concreto. 
Quimicamente falando, o dióxido de carbono (CO2) penetra nos poros do 
concreto, dissolvido na umidade que está contida na estrutura, formando o ácido 
carbônico (H2CO3). Posteriormente esse ácido reage com alguns dos componentes 
da pasta de cimento hidratada, resultando em água e carbonato de cálcio (CaCO3). 
15 
 
O composto que reage rapidamente com (H2CO3) é o hidróxido de cálcio 
(Ca(OH)2). O carbonato de cálcio não deteriora o concreto, porém durante a sua 
formação consome os álcalis da pasta e reduz o pH, tornando o concreto frágil 
(CALAZANS, 2013). 
Devido a essa problemática, o enfoque deste trabalho tem como objetivo 
geral a investigação do comportamento da difusão da frente de carbonatação no 
concreto convencional, através da comparação entre duas estruturas, uma estrutura 
antiga com uma estrutura mais atual. 
Com esse tipo de estudo e conhecimento que serão adquiridos, aos dos 
dados coletados, pode-se prevenir de futuros problemas patológicos evitando gastos 
desnecessários e garantindo a segurança da estrutura. 
 
1.1. Justificativa 
 
Segundo Helene (1992) a manifestação patológica de maior incidência em 
estruturas de concreto tem sido a corrosão de armaduras, isso devido à 
carbonatação do concreto, as fissuras recorrentes e as flechas excessivas das 
peças estruturais. 
A maior parte das pesquisas que abordam sobre a durabilidade do concreto 
está direcionada á sua carbonatação, no qual é desenvolvida em corpos-de-prova 
em laboratórios, ensaios em campo, e as suas variáveis como: tipo de cimento, fator 
água/cimento, cura, composição e adensamento, adições e a porosidade. 
Entre os estudos que comprovam a afirmação anterior, podem-se citar alguns 
exemplos: 
Na região Amazônica, a corrosão foi registrada como 42,68% das 
manifestações patológicas para obras convencionais e 52,63% para obras especiais. 
(ARANHA, 1994). 
Para o estado de Pernambuco, a corrosão de armaduras corresponde a 64% 
das manifestações patológicas registradas, sendo que 41,3% destas foram 
registradas em obras situadas em ambientes urbanos e 5,8% em ambientes 
marinhos (ANDRADE, 1997). 
Nos EUA, 253.000 pontes e viadutos mostram algum tipo de deterioração, 
sendo que 35.000 novos casos apresentados a cada ano e que, em ordem de 
16 
 
importância, a corrosão de armaduras aparece como as causas de deterioração 
mais frequentes e problemáticas (MEHTA, 1994). 
Passivação é uma condição de proteção das armaduras do concreto armado, 
estas só ficam protegidas da corrosão quando o pH alcalino do concreto está em 
torno de 13, caso contrário, esse pH pode ser alterado por ações de agentes 
agressivos como o CO2 ou também a presença de íons cloreto, que quando 
atingirem a profundidade da armadura ocorre a corrosão do aço. 
 
É de significativa importância que os profissionais do ramo da 
construção civil conheçam as causas, os mecanismos e os sintomas da 
degradação das estruturas, para uma melhor prevenção do tipo de patologia 
ocorrida, com finalidade de que edificações possam ser concebidas, 
projetadas e executadas de tal forma que se tornem mais duráveis, segura 
e confiáveis, com um custo de manutenção aceitável e com uma vida útil 
maior possível (SANTOS, 2012). 
 
Com este trabalho, espera-se contribuir para um melhor entendimento sobre a 
frente de carbonatação, que é um tipo de manifestação patológica que ocorre no 
concreto, as diferenças de profundidade de carbonatação, em diferentes estruturas 
com anos de vida distintos, pois quanto maior a vida do concreto, mais tempo ele 
ficou exposto ao CO2, não necessariamente maior será o teor de carbonatação, isso 
irá depender de vários fatores, como a maior ou menor exposição ao dióxido de 
carbono, o adensamento do concreto, a cura, entre outros que serão tratados no 
decorrer do trabalho. 
Trata-se de um estudo realizado na região do Cariri, mais especificamente na 
cidade de Juazeiro do Norte – CE, pois como se refere a uma área mais urbanizada, 
essa região é mais exposta aos agentes agressores do ambiente, ajudando na 
obtenção dos resultados que serão adquiridos através do estudo da profundidade de 
carbonatação. 
, 
1.2. Objetivos 
 
1.2.1. Geral 
 
Analisar a frente de carbonatação do concreto em uma estrutura antiga, 
sendo esta um prédio abandonado, localizado próximo a Praça Feijó de Sá, Bairro 
Triângulo, na cidade de Juazeiro do Norte – CE, comparando com uma estrutura 
17 
 
nova, construção de uma igreja, localizada no Bairro Campo Alegre, na mesma 
cidade. 
 
1.2.2. Específicos 
 
➢ Pesquisar bibliografias e ensaios de carbonatação já realizados por outros 
autores; 
➢ Realizar o ensaio de carbonatação in loco do concreto na estrutura de um 
prédio antigo e abandonado e na estrutura de uma construção nova; 
➢ Comparar os resultados dos ensaios de carbonatação realizados em campo. 
 
 
18 
 
2. CARBONATAÇÃO 
 
O contato dos gases ácidos do ambiente, como o dióxido de carbono, com a 
superfície da face exposta do concreto, é chamado de carbonatação, é um processo 
que acontece naturalmente e que consiste na transformação de íons alcalinos do 
concreto em carbonatos (KAZMIERCZAK, 1996; NEVILLE, 1997; ROY, 1999). 
No ambiente encontra-se quantidades variadas de tipos de gases, dentre 
eles, os gases ácidos são encontrados com maior relevância em centros urbanos, 
túneis e viadutos. 
Dentre os gases ácidos, o principal que pode ser encontrado na atmosfera 
tanto em maior, como em menor escala, é o gás carbônico (CO2), também são 
encontrados o gás sulfídrico (H2S) e o dióxido de enxofre (SO2), todos esses gases 
citados anteriormente é o que ajuda a causar a carbonatação 
Também pode ocorrer a carbonatação em ambientes rurais, no qual a 
concentração de CO2 atinge níveis em torno de 0,03% em volume; porém se torna 
mais significativa em ambientes urbanos, nos quais a concentração desse gás pode 
chegar a 1% (NEVILLE 1997). 
O processo físico-químico da carbonatação se divide em diversas etapas, 
primeiramente o dióxido de carbono penetra nos poros ou fissuras do concreto e 
começa a dilui-se na umidade presente na estrutura, formando o composto chamado 
ácido carbônico (H2CO3) (TOKUDOME, 2009). 
Como apresenta a Figura 1 abaixo: 
 
Figura 1 – Esquema da difusão do CO2 nos poros concreto. 
 
Fonte: Adaptado (TUUTTI, 1982) 
19 
 
Posteriormente o ácido carbônico reage rapidamente com alguns 
componentes da pasta de cimento hidratada, como o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), 
resultandoem água e carbonato de cálcio (CaCO3), conforme a Equação 1. O 
hidróxido de cálcio é dissolvido pela água presente na solução dos poros, segundo a 
Equação 2. 
 
Equação 1 Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O 
Equação 2 Ca(OH)2  Ca2+ + 2OH 
 
O concreto é penetrado pelo gás carbônico e transportado por meio da 
difusão em fase gasosa do poro da matriz, assim se dissolvendo na solução aquosa 
até entrar em total equilíbrio, conforme a Equação 3 e 4. 
 
Equação 3 CO2 + H2O  H+ + HCO3- 
Equação 4 HCO3-  H+ + CO3- 
 
O gás carbônico que foi dissolvido, reage com o Ca(OH)2 também dissolvido, 
da mesma maneira que os outros produtos carbonatáveis da pasta de cimento, 
conforme a Equação 5. 
 
Equação 5 Ca2+ + CO3-  CaCO 
 
Todas essas equações foram provadas pela pesquisadora Dra. Marvola Piva 
Kulakowski, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, na sua tese para 
doutorado, de tema: “Contribuição ao estudo da carbonatação de concretos e 
argamassas compostos com adição de sílica ativa”. 
O pH do concreto acaba sendo reduzido, pois houve a alteração da estrutura 
de poros da pasta de cimento, devido aos produtos resultantes da reação com o CO2 
e hidratação do concreto. Segundo Souza e Ripper (1998), o pH normal fica entre 
12,5 a 14 e ao se carbonatar o valor se reduz para inferior a 9, fragilizando o 
concreto. 
20 
 
A carbonatação se dá início na face exterior da estrutura de concreto armado, 
formando a “frente de carbonatação”, que pode ser dividida em três áreas a partir da 
superfície de exposição, sendo elas a região carbonatada, a região intermediária, 
que consta em processo de carbonatação, e a região mais profunda do concreto, 
que ainda não foi carbonatada. 
A frente de carbonatação vai avançando ao interior do concreto e se caso 
ocorrer dela chegar à armadura, causa a despassivação do aço, assim tornando a 
armadura desprotegida e vulnerável ao processo de corrosão da mesma. 
O aço é protegido por uma camada, que funciona como filme, de óxidos ricos 
em cromo que aderem ao aço, o protegendo da corrosão, a desestabilização desse 
filme passivante de óxidos, é chamado de despassivação do aço (NETO, 2013). 
 
2.1. Fatores Influentes da Frente de Carbonatação 
 
Os dois mais importantes fatores da frente de carbonatação são as 
exposições no meio em que se encontram, por exemplo, urbano ou rural, e as 
características finais do concreto, estes estão diretamente associados à velocidade 
e profundidade de penetração da carbonatação no concreto. 
Conforme detalhado na Tabela 1 abaixo: 
 
Tabela 1 – Fatores intervenientes na carbonatação do concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Adaptado (CASCUDO; CARASEK, 2011) 
 
 
Condições de Exposição Características do Concreto 
• Concentração de CO2 
• Umidade Relativa 
• Tipo de Cimento e Adições 
• Relação água/cimento 
• Cura 
• Tipo de Agregado 
• Execução do Concreto 
21 
 
2.1.1. Concentração de CO2 
 
O que ocasionam as chances de ataque ao concreto com mais velocidade 
são as elevadas concentrações de CO2, sendo em concreto com altos índices de 
relação água/cimento a penetração se torna mais rápida ainda. Isto ocorre porque 
em ambientes com altos índices de CO2 a agressividade naquele meio será maior, 
portanto se torna superior o risco de deterioração da estrutura de concreto. 
E em locais referidos “especiais” como túneis, viadutos, garagens, encontra-
se o gás carbônico com valores bem mais elevados que o normal, por serem 
ambientes confinados. Então nesses tipos de locais, o gás carbônico tem facilidade 
de se acumular, devido à ventilação insuficiente destas áreas. 
Abaixo segue a Tabela 2 identificando a classe de agressividade no ambiente: 
 
Tabela 2 – Classificação da agressividade do ambiente.
 
 
Fonte: NBR 6118 - 2014. 
 
2.1.2. Umidade Relativa 
 
O que determina o grau de saturação dos poros do concreto é a umidade 
relativa do ar. A carbonatação não consegue ocorrer, quando os poros estiverem 
totalmente secos ou saturados, pois o CO2 não consegue reagir e se difundir 
respectivamente. 
Nos locais onde o concreto apresenta poros que estão totalmente secos, a 
umidade presente na atmosfera é baixíssima, então o CO2 tem facilidade para 
adentrar nas regiões mais internas do concreto, porém pela falta de umidade, não 
22 
 
encontra-se uma quantidade necessária de água para reagir com os componentes 
do concreto, a fim de a carbonatação ocorrer. Conforme a Figura 2 abaixo: 
 
Figura 2 – Poros totalmente secos: não ocorre carbonatação. 
 
Fonte: Cascudo (1997) apud Polito (2006). 
 
Nos locais onde o concreto apresenta poros completamente saturados, 
devido ao alto teor de água presente, o CO2 tem dificuldade de penetrar no interior 
do concreto, por causa da sua baixa velocidade de difusão não é possível ocorrer à 
frente de carbonatação. Conforme a Figura 3 abaixo: 
 
Figura 3 - Poros completamente saturados: não ocorre carbonatação. 
 
Fonte: Cascudo (1997) apud Polito (2006). 
23 
 
Por fim, nos locais onde o concreto apresenta poros que encontram-se 
relativamente preenchidos com água, o CO2 consegue avançar com facilidade, 
reagir com a água e os outros componentes do concreto sem dificuldades, 
ocorrendo a carbonatação do concreto, podendo despassivar a armadura, 
ocasionando a corrosão do aço. Conforme a Figura 4 abaixo: 
 
Figura 4 - Poros parcialmente preenchidos com água: ocorre carbonatação. 
 
Fonte: Cascudo (1997) apud Polito (2006). 
 
Segundo Figueiredo (2005), os maiores graus de carbonatação ocorrem 
quando a umidade relativa no ambiente situa-se entre 50% e 60% e em umidades 
inferiores a 20% ou superiores a 95%, a carbonatação ocorre de forma lenta ou 
simplesmente não ocorre. De acordo com a Figura 5 abaixo: 
 
Figura 5 – Relação entre grau de carbonatação e umidade relativa ambiental. 
 
Fonte: Adaptado (VENUAT & ALEXANDRE, 1969). 
24 
 
2.1.3. Tipo de Cimento e Adições 
 
O tipo e quantidade de cimento que são empregados na produção do 
concreto estão ligados diretamente a velocidade em que ocorre a frente de 
carbonatação, pois isso acaba implicando na quantidade de compostos alcalinos 
presentes, que dependendo do cimento terá mais ou menos disponíveis para reagir 
com o CO2 presente no ambiente. 
Segundo Mehta e Monteiro (1994) e Neville (1997), os cimentos ditos puros, 
como o cimento Portland apresentam maiores resistências à carbonatação em 
relação aos cimentos com aditivos. Isto é, a velocidade e profundidade da frente de 
carbonatação dos cimentos com aditivos são maiores, pois eles têm uma reserva 
alcalina disponível menor, facilitando a penetração da frente de carbonatação. Dado 
que, o CO2 reage diretamente com os compostos alcalinos do cimento, tais como o 
Ca(OH)2, NaOH, KOH e o C-S-H. Exemplos, são os cimentos com adições de 
pozolanas e escórias. 
Venquiarutto, Isaía e Gastaldini (2002) encontram profundidades maiores de 
carbonatação em concretos com adições de maior finura. Quanto mais fina a adição, 
mais reativa, reagindo mais rapidamente com Ca(OH)2 e diminuindo a reserva 
alcalina do meio, sujeito à carbonatação. Portanto, segundo Neville (1997) e Isaia 
(1999), as adições minerais possibilitam refinamento dos poros capilares e dos 
grãos, aumentando a sinuosidade dos capilares com a elevação da compacidade da 
estrutura cimentícia. 
Bauer, Nepomuceno e Pozzan (2001), observaram que quando corpos de 
provas carbonatados, que continham sílica ativa, ocorrem uma variação na 
distribuição dos poros, assim diminuindo o acesso de água aos poros do material. 
De acordo com os estudo de Khunthongkeaw, J.; Tangtermsirikul, 
S.;Leelawat, T (2006). 
 
A carbonatação natural e acelerada de concretos com adições de 
diferentes tipos de cinza volante conclui-se que, em elevados teores de 
substituição, superiores a 25%, ocorreram um aumento da velocidade de 
carbonatação. Já emteores inferiores a 10%, contudo, esse aumento foi 
insignificante, quando comparado a um concreto convencional sem adição 
 
E em estudos realizados por Parrott (1987), a profundidade de carbonatação 
em cimentos com adições de filler calcário e escória de alto forno é mais sensível à 
influência do tipo de cimento do que às condições de cura. 
25 
 
Portanto, o avanço da frente de carbonatação e a concentração de hidróxido 
de cálcio nos poros do concreto, dependem do tipo de cimento utilizado, de 
acréscimos de aditivos ou não, da relação água/cimento e do seu grau de 
hidratação. Por exemplo, o silicato tricálcio que tem um alto calor de hidratação, faz 
com que o concreto possa fissurar e abrir caminho para o CO2 penetrar no seu 
interior. 
 
2.1.4. Relação água/cimento 
 
O fator água/cimento está intimamente relacionado com a quantidade e 
tamanho dos poros do concreto endurecido e com as propriedades mecânicas finais 
do material. Quanto maior a relação a/c, maior será a porosidade e a permeabilidade 
de um concreto, e consequentemente, mais facilmente o CO2 poderá difundir-se 
através do concreto (MONTEIRO, 2002) 
A água que é utilizada na execução do concreto serve para reagir 
quimicamente com as partículas do cimento, acarretando seu endurecimento, 
facilitando o adensamento e expelindo as bolhas de ar contidas no interior do 
concreto, assim permitindo um bom acabamento e controlando a trabalhabilidade do 
concreto, ou seja, dar plasticidade ao mesmo no meio tempo em que estiver úmido. 
Segundo Azañedo, Helard e Muñoz, (2007) apud Monteiro (2010), em uma 
mistura, ainda fresca, com pouquíssima quantidade de água, acarreta uma massa 
sem consistência, dura, não trabalhável e com baixa resistência. No concreto já 
endurecido, como os poros estarão quase vazios, o CO2 penetrará com facilidade 
para seu interior, porém não irá conseguir reagir com os componentes do concreto, 
pois não terá uma quantidade mínima de água necessária para que a reação ocorra. 
Já uma mistura com elevada quantidade de água acaba gerando uma pasta, 
na qual sela os vazios e lava o cimento da superfície do agregado, porém com baixa 
resistência também. Os poros do concreto estarão totalmente saturados, impedindo 
a infiltração do CO2, deixando-o com uma velocidade de difusão insignificante, assim 
não ocorrendo a carbonatação. 
Quanto maior a relação a/c, maior será a porosidade e a permeabilidade de 
um concreto, e consequentemente, mais facilmente o CO2 poderá difundir-se através 
do concreto (MONTEIRO, 2002). Por conseguinte, terá uma menor resistência a 
compressão. 
26 
 
Segundo pesquisas de Lian e Zhuge (2010) apud Monteiro (2010), foram 
estudadas as relações de água/cimento entre 0,30 e 0,38 e concluíram que para 
relação água/cimento maior que 0,34 a resistência a compressão diminui e a 
permeabilidade aumenta. Os melhores resultados foram obtidos a 0,32 e não se 
recomenda relação água-cimento menor que 0,30. 
A Figura 6 abaixo mostra o gráfico da variação da profundidade de 
carbonatação (mm) em função da variação da relação a/c para um concreto de 350 
kg de cimento por m3 de concreto e de igual composição, após três anos de ensaios. 
 
Figura 6 – Influência da relação a/c sobre a profundidade de carbonatação. 
 
Fonte: Figueiredo (2005). 
 
Sabe-se que, a carbonatação diminui com o aumento da resistência mecânica 
do concreto. A profundidade de carbonatação em um concreto de 40 MPa será de 5 
mm aos 4 anos, e 10 mm aos 16 anos. Entretanto, em um concreto de 20 MPa, será 
de 5 mm aos 1,5 anos, e 10 mm aos 2 anos (NEVILLE, 1997 e POLITO, 2006). 
27 
 
Tabela 3 – Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto. 
 
Fonte: NBR 6118 - 2014. 
 
2.1.5. Cura 
 
A cura é o conjunto de medidas necessárias que são tomadas para que se 
evite ocorrer evaporação da água no concreto de forma rápida, o concreto fica sob 
uma camada de água, por um determinado intervalo de tempo, durante esse 
período, ocorrem às reações iniciais de hidratação e endurecimento do cimento. 
Esse intervalo de tempo adotado varia de ambiente para ambiente, pois dependem 
diretamente da temperatura, umidade, concentração da exposição e condições das 
propriedades dos materiais utilizados. 
Em cimentos com misturas e aditivos, como pozolanas e escórias de alto-
forno, se torna mais importante o processo de cura, pois como visto anteriormente, 
neles a facilidade de ocorrer à frente de carbonatação são maiores. Para que o 
aglomerante possa conseguir desenvolver resistência, antes de a estrutura 
manifestar tensões de tração nas superfícies das peças, é necessário assegurar por 
um tempo adequado, água suficiente para ocorrer às reações de hidratação. 
Uma cura mal feita gera fissuras, de variadas dimensões, assim essas micro 
aberturas facilita a entrada do CO2, tornando mais fácil o avanço com rapidez da 
frente de carbonatação no concreto. Portanto, percebe-se que a cura tem grande 
influência na velocidade da carbonatação. 
Segundo Figueiredo (2005), Silva (1995) apud Polito (2006), com um tempo 
de cura maior e uma excelente eficiência no método a ser aplicado nas estruturas, 
28 
 
as propriedades do concreto serão melhores, pois o cimento estará com um grau de 
hidratação maior, consequentemente, a porosidade e a permeabilidade do concreto 
menor será, reduzindo as refrações que costumam ocorrer durante a secagem da 
estrutura, evitando o aparecimento de fissuras. 
 
2.1.6. Granulometria do Agregado 
 
O agregado miúdo quanto mais fino, maior será a sua superfície específica, 
assim necessitando de mais água para deixar o concreto mais trabalhável. Por 
conseguinte, o uso de agregados maiores necessitará de menos água para o 
concreto chegar a ser trabalhável. 
 
2.1.7. Execução do Concreto 
 
Uma boa execução do concreto resulta em atender as suas características, 
de resistência à compressão, pega, trabalhabilidade e impermeabilidade, o que faz a 
edificação ser estável e mais durável. Serão abordados os fatores que influenciam 
na boa execução, como a mistura dos componentes da pasta, trabalhabilidade, 
transporte, lançamento e adensamento. 
 
➢ Mistura dos componentes da pasta 
 
Mistura dos agregados graúdos, miúdos, aglomerantes, aditivos (opcional) e 
água, formando uma massa homogênea, de forma que garanta uma boa resistência 
e trabalhabilidade. Um concreto bem trabalhável facilita a concretagem e depois de 
endurecido se torna impermeável, portanto dificulta a passagem de CO2 para seu 
interior. 
A mistura pode ser feita de modo manual e mecânica. A norma NBR 
12655:2006 descreve as etapas de como preparar o concreto. 
Deve-se evitar a mistura feita de forma manual, pois no decorrer da obra 
necessitará de diversas massadas, tornando-as heterogêneas umas das outras. 
Essa forma de mistura é apenas aceitável para obras de porte pequeno ou de pouca 
importância. 
29 
 
Em concretos usinados deve-se coletar amostras de cada caminhão betoneira 
para realização de ensaios em laboratórios, de resistência e o slump test. 
Segundo Neville (1982), ressalva-se que não existem regras especifica para a 
ordem certa de carregamento dos materiais na betoneira, pois as recomendações 
variam de acordo com as propriedades da mistura e do misturador. Em canteiros de 
obras, geralmente coloca-se primeiramente uma pequena quantidade de água, 
seguida de todos os materiais sólidos, recomenda-se um carregamento uniforme e 
simultâneo, quando possível, a maior parte da água deveria ser colocada também 
ao mesmo tempo, o restante da água deve ser lançada depois dos sólidos. 
 
Foi verificado que em algumas betoneiras do tipo contracorrente, 
em laboratório, de misturas muito duras, coloca-se primeiramente areia, 
uma parte do agregado graúdo e cimento, depois a água, por fim, o restante 
do agregado graúdo, com a finalidade de desmanchar as pelotas de 
argamassa que são formadas.(NEVILLE, 1982) 
 
➢ Transporte 
 
Segundo Azevedo (1977), a forma como o concreto será transportado até as 
fôrmas deve ser de modo seguro e rápido, mantendo a homogeneidade do material, 
evitando a sua segregação, ou seja, a separação destes, assim impedindo o 
concreto de atingir a uniformidade. Esse transporte pode ser na direção horizontal, 
vertical e oblíqua. 
O tipo de transporte que será utilizado dependerá do tipo de construção, 
volume, localização e altura. Para poucas distâncias pode-se utilizar do carrinho de 
mão, para longas distâncias e alturas, o transporte é feito por caminhão betoneira, 
com cuidados no tempo em que o caminhão percorre da usina até o local de 
descarregamento, para o concreto chegar com uma boa trabalhabilidade e antes do 
início da pega. 
 
➢ Lançamento 
 
O concreto deve ser lançado de forma cuidadosa para evitar também a 
segregação, separando os agregados graúdos mais pesados dos demais, formando 
às “bicheiras”. Uma vez iniciada o lançamento terá que ser finalizado, o prazo não 
30 
 
pode se estender por mais de uma hora, pois afeta na sua trabalhabilidade e 
resistência final. 
Segundo Marcelli (2007) e Ripper (1999), a altura mínima de lançamento não 
pode ser superior a 2,0 m; não pode ocorrer após o início da pega do concreto, 
deve-se ser lançado de uma forma uniforme dentro das fôrmas, evitando 
concentrações indesejadas. Caso a peça concretada ultrapasse essa altura, deve-se 
abrir janelas laterais nas formas, utilizando funis, trombas e calhas para facilitar o 
processo de concretagem. Assim não ocorrendo à segregação deixando vazios na 
peça porosa e a armadura exposta aos agentes agressivos. 
 
➢ Adensamento 
 
Existem duas formas de adensamento, por meio manual e mecânico. Seu 
objetivo é retirar ou diminuir ao máximo os vazios presentes na massa do concreto, 
o deixando mais denso e compactado possível, reduzindo a sua porosidade 
(MARCELLI, 2007). Abaixo segue a tabela da influência da porcentagem de vazios e 
a resistência do concreto. 
 
Tabela 4 – Relação de porcentagem de vazios e a resistência do concreto. 
 
Fonte: BAUER, 2000 
 
Ainda segundo Marcelli (2007), o adensamento manual não é indicado, pois 
apresenta maior falha na execução, é utilizado em obras de pequeno porte, com o 
auxílio de um socador, podendo ser uma barra de ferro, que executa golpes no 
concreto até apresentar uma camada lisa. 
O adensamento com o vibrador de imersão é o mais utilizado e recomendado 
devido a sua eficiência, ele retira todo o vazio do concreto, porém necessita de mão 
de obra especializada. Deve-se atentar ao tempo de vibração, não pode vibrar o 
concreto em excesso, pois ocorre a segregação dos materiais e exsudação da água, 
31 
 
ou seja, os agregados ficam submersos e é formada uma superfície de água de 
adensamento. 
A Norma NBR 14931 estabelece critérios para o adensamento mecânico ou 
manual: 
 
➢ Evitar a vibração da armadura para não prejudicar a aderência com o 
concreto; 
➢ No adensamento manual as camadas não podem ter alturas superiores a 
20 cm; 
➢ No adensamento mecânico com vibradores de imersão, a altura das 
camadas não deve ultrapassar ¾ do comprimento da agulha; 
➢ Tanto a falta como o excesso de vibração são prejudiciais ao concreto; 
➢ O vibrador deve ser aplicado na posição vertical; 
➢ Fazer a vibração em um maior número possível de pontos da peça 
concretada; 
➢ A retirada do vibrador deve ser lenta e mantendo-o sempre ligado; 
➢ Não permitir que o vibrador entre em contato com as fôrmas para evitar o 
aparecimento de bolhas de ar; 
➢ Para um bom adensamento é necessário estabelecer um plano de 
lançamento adequado às necessidades da peça concretada. 
 
Atendendo todos esses requisitos da execução do concreto, a peça 
apresentará uma maior durabilidade e resistência tanto físicas quanto a passagens 
para invasão dos agentes agressivos para seu interior, podendo a vir causar a 
carbonatação. 
 
 
32 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
A metodologia experimental realizada nesta pesquisa tem como objetivo 
apresentar os equipamentos utilizados em campo e a realização dos procedimentos, 
com o intuito de contribuir para o conhecimento da variabilidade da profundidade de 
carbonatação em duas estruturas com idades diferenciadas expostas ao CO2. 
O procedimento compreendeu na realização de ensaio semi-destrutivo em 
campo, como o da profundidade de carbonatação, já que é preciso quebrar uma 
pequena parte da estrutura para realização do experimento. 
Os ensaios foram realizados em pilares da estrutura de concreto armado, 
perfurando-os de modo a chegar à armadura, para aplicação da solução de 
fenolftaleína e visualizar a profundidade da frente de carbonatação. 
 
3.1. Descrição das estruturas 
 
3.1.1. Estrutura Antiga 
 
Foi escolhido um prédio antigo abandonado, que ocupa um quarteirão, 
próximo a Praça Feijó de Sá, Bairro Triângulo, na cidade de Juazeiro do Norte. 
Como pontos de referência, o prédio encontra-se vizinho ao Hospital das Clínicas e 
Fraturas do Cariri e ao Posto de gasolina BR Petrobrás. Observa-se que está 
localizado em uma área urbana, com presença de grande movimentação de 
veículos, por conta da principal entrada da cidade. 
 
Figura 7 – Localização da Estrutura Antiga. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
33 
 
Figura 8 – Estrutura Abandonada. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Por se tratar de uma construção abandonada, não foi possível obter nenhum 
registro técnico de materiais empregados, método de execução, controle de 
qualidade, processo de cura do concreto, a idade do mesmo. 
O prédio consiste em uma área total de 1.709,81 m2 e perímetro de 187,35 m 
aproximadamente. Compreende uma edificação térrea, mais um pavimento em 
estrutura de concreto armado, com blocos de vedação de tijolo cerâmico, laje 
impermeabilizada. As dimensões dos pilares compreende 18x48 cm com 
recobrimento de 1 à 1,5 cm, não sendo possível saber a especificação do traço. 
A classe de agressividade onde essa estrutura está localizada é moderada, 
de acordo com a Tabela 2. 
 
3.1.2. Estrutura Nova 
 
Construção de uma Igreja localizada no Loteamento Green Park, Quadra F, 
Bairro Campo Alegre, em Juazeiro do Norte – CE, próxima a indústria de calçados 
Newway e após o Parque de Eventos Padre Cícero. 
Edificação recente, com 4 meses que foi iniciada, estrutura de concreto 
armado, com blocos de vedação de tijolos cerâmicos, com informação que a coberta 
será de telhas cerâmicas. Os materiais utilizados na construção são fornecidos 
34 
 
através de doações, portanto não sendo possível identificar a qualidade dos 
mesmos. 
 
Figura 9 – Estrutura nova, obra da Igreja Santa Margarida. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Dimensões dos pilares compreende 15x40 cm, houve o processo de cura dos 
pilares, traço informado do concreto 1:2:3; adensamento manual, não utilizando o 
vibrador de imersão, recobrimento de 3 cm e a classe de agressividade do ambiente 
onde a construção está localizada, também é moderado, de acordo com a Tabela 2, 
porém com concentrações de CO2 diferenciada da estrutura antiga. 
 
3.2. Equipamentos utilizados 
 
➢ Furadeira elétrica; 
➢ Marreta; 
➢ Talhadeira; 
➢ Régua Graduada em milímetros; 
➢ Aspesor; 
➢ Solução alcoólica de fenolftaleína a 1% (composta de 1g de fenolftaleína + 
50g de álcool + 50g de água). 
 
35 
 
As réguas graduadas utilizadas foram comparadas a uma trena aferida e 
certificada pelo INMETRO (ver Anexo). 
De acordo com as Figuras 10, 11 e 12 abaixo: 
 
Figura 10 – Trena aferida utilizada para comparação com as réguas. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Figura 11 – Régua simples comparada com a trena aferida. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Figura 12 – Régua metálica comparada com trena aferida. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
36 
 
3.3. Metodologia do ensaio 
 
O primeiro passoprocedeu selecionar os pontos em pilares a serem 
ensaiados, onde foram realizadas as medições e comparados os resultados, optou-
se escolher pilares de forma aleatória, por estarem localizados em áreas de melhor 
acesso. Esses pontos marcados estão de acordo com a posição longitudinal em que 
a armadura dos pilares de concreto se encontram, essas armaduras foram 
localizadas com o auxílio da régua graduada, sendo escolhidas medições próximas 
aos cantos dos pilares. 
 Posteriormente os pontos foram identificados e localizados em um croqui 
esquemático, como forma de organização dos dados e amostras realizadas. 
Na edificação abandonada foram escolhidos 10 pontos em pilares distintos, 6 
pontos em pilares do térreo e 4 em pilares do pavimento superior, por serem áreas 
com acessibilidade e com finalidade de observar se a profundidade de carbonatação 
tem variação significativa, por estarem em pavimentos distintos. 
As Figuras 13 e 14, a seguir ilustram os pilares escolhidos para o ensaio de 
carbonatação. 
 
Figura 13 – Pilares escolhidos para o ensaio, estrutura antiga térreo.
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
37 
 
Figura 14 – Pilares encolhidos para o ensaio, estrutura antiga andar superior.
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Na obra da igreja, também foram escolhidos 10 pontos aleatórios distintos. 
Concreto em perfeito estado com apenas 4 meses, conforme apresentam as Figuras 
15 e 16 a seguir. 
 
Figura 15 – Planta baixa com localização dos pilares, estrutura nova.
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
38 
 
Figura 16 - Faces escolhidas para ensaio, estrutura nova 
 
 Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Após a localização dos pontos a serem ensaiados, deu-se o início da 
execução das aberturas dos pilares nos locais escolhidos. Na estrutura antiga, foi 
utilizado da talhadeira e marreta para o rompimento da superfície do concreto até 
chegar às armaduras. Não foi possível aberturas com dimensões exatas, pois a 
argamassa de revestimento soltava-se facilmente e o concreto foi rompido utilizando 
a força braçal. Na estrutura nova utilizou-se apenas a furadeira, com aberturas de 
profundidade de aproximadamente 8 cm. Esses locais das perfurações tiveram em 
conta a posição das armaduras, que foram localizadas através da régua graduada. 
Vale observar, em relação à estrutura nova, que por se tratar de uma 
construção em andamento, as aberturas realizadas terão que ser reparadas, 
portanto no momento da perfuração, recomenda-se furar mais 2 cm livre atrás das 
armaduras, para na reparação com a argamassa de preenchimento, esta possa fixar 
e ter aderência com a armadura. 
A superfície rompida deve ser limpa corretamente, com um pincel para 
garantir a credibilidade dos resultados do ensaio, para evitar ter resíduos de pó em 
zonas indesejáveis. Na estrutura antiga, foram encontrados alguns pilares com 
concreto desplacado, com isto, alguns ensaios foram feitos nestes locais, evitando a 
realização de novas aberturas sem necessidade. 
Por meio de um borrifador, com solução composta por 1g de fenolftaleína, 
50g de álcool e 50g de água, aplicou nas aberturas dos pilares, nas áreas rompidas 
39 
 
da estrutura antiga e nos furos do interior da superfície da estrutura nova e verificou 
a sua coloração. 
Se uma determinada área do concreto não estiver carbonatado, sua 
coloração será diferenciada, assim podendo ser medida a profundidade da frente de 
carbonatação. 
Não existem normas de como deve ser realizado o ensaio de carbonatação, 
apenas de como deve ser efetuado o procedimento de execução do concreto. 
 
 
40 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Após a aplicação da solução de fenolftaleína no concreto, ele poderá se 
apresentar em duas cores distintas. A superfície incolor ocorreu a carbonatação, 
pois houve o contato do dióxido de carbono com a superfície exposta do concreto, 
diminuindo seu pH. Já a superfície com um tom rosado/roxo, não ocorreu o processo 
de carbonatação, isso pelo fato de que o dióxido de carbono ainda não ter entrado 
em contato naquela parte rosada do concreto, portanto não ocorrendo reação 
naquela área e a resistência do concreto permanecendo a mesma. 
 
4.1. Estrutura Antiga 
 
Ensaio realizado no dia 03/06/2017. O prédio abandonado apresentou alguns 
pilares com pequenas frentes de carbonatação, em outros a carbonatação chegava 
até as armaduras com agentes agressivos penetrando para o interior do concreto. 
Como se pode notar nas Figuras 17 e 18. 
Na Tabela 5, estão apresentadas os resultados das medidas da profundidade 
da frente de carbonatação, referentes aos 10 pilares ensaiados, não sendo possível 
conseguir todas as medidas com exatidão, isso devido à irregularidade do 
rompimento dos pilares. 
 
Tabela 5 – Dados da profundidade dos ensaios da frente de carbonatação. 
ESTRUTURA ANTIGA 
Pilar 1 
0,5 cm com inicio de 
carbonatação na armadura 
Pilar 6 1 cm 
Pilar 2 
0,5 cm com inicio de 
carbonatação na armadura 
Pilar 7 
0,5 cm com início de agentes agressivos 
penetrando no interior do concreto 
Pilar 3 Todo carbonatado Pilar 8 
Início de agentes agressivos penetrando 
no interior do concreto 
Pilar 4 Todo carbonatado Pilar 9 1 cm 
Pilar 5 Todo carbonatado Pilar 10 
1,5 cm com início de agentes agressivos 
penetrando no interior do concreto 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
41 
 
Figura 17 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 1 a 6. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
42 
 
Figura 18 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 7 a 10. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
 Os resultados estão detalhados na Tabela 5. Houve uma variação de 
profundidade de carbonatação de 10 mm, os pilares 3, 4 e 5 foram os que tiveram 
maior índices de carbonatação, pois eles estão completamente carbonatados. 
43 
 
 Notou-se que alguns pilares do térreo estão mais carbonatados do que os 
pilares do pavimento superior, isso ocorreu devido à umidade, pois os índices de 
infiltrações e intempéries de chuvas no andar superior são maiores, portanto os 
poros do concreto podem estar mais saturados, dificultando a passagem do CO2 e 
não ocorrendo as reações necessárias para resultar na carbonatação do concreto. 
 Em uma estrutura carbonatada, o pH do concreto é alterado, sendo reduzido, 
provocando uma menor resistência do concreto. Portanto, a estrutura pode vir 
apresentar outras patologias, sendo capaz de desmoronar, causando sérios 
acidentes. 
 
4.2. Estrutura Nova 
 
 Ensaio realizado no dia 10/05/2017. De acordo com as Figuras 19, 20 e 21, 
pode-se observar que os pilares da construção da igreja não apresentaram frente de 
carbonatação, ou seja, o pH do concreto permanece o mesmo, não sendo alterado 
em consequência das reações dos componentes do cimento e agentes agressivos. 
Por ser tratar de estrutura recente, com apenas 4 meses de duração, não teve tanta 
exposição aos agentes agressores do meio ambiente e sua localização distante do 
centro urbano, todos esses citados contribuem para uma não formação da frente de 
carbonatação nessa estrutura. 
 
Figura 19 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 1 a 3. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
44 
 
Figura 20 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 4 a 6. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
 
Figura 21 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 7 a 10. 
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017. 
45 
 
CONCLUSÃO 
 
Com base nos estudos realizados e resultados obtidos, a propagação da 
frente de carbonatação possui variados fatores de influência, como a concentração 
do CO2, umidade do ar, relação a/c, a forma em que o concreto foi executado, se 
houve o processo de cura, temperatura do ambiente, a idade em que a estrutura se 
encontra. 
Verificou-se que existe carbonatação apenas nos pilares da estrutura antiga, 
foram levados em conta apenas os fatores como a exposição ao CO2 e idadeda 
estrutura. O prédio abandonado localiza-se em uma área totalmente urbanizada, 
diferente da obra da igreja que fica próximo as zonas mais rurais, assim por lógica, a 
presença de CO2 entre as duas áreas são distintas. 
Alguns pilares da estrutura antiga apresentavam fissuras, essas facilitam a 
difusão do dióxido de carbono, acelerando o processo de carbonatação do concreto. 
Observou-se que nos ensaios realizados no pavimento superior da edificação 
antiga, apresentou uma profundidade de carbonatação menor do que no pilares do 
térreo, isso devido à umidade, pois o andar superior está sujeito a infiltrações e 
intempéries de chuvas, dificultando a difusão da carbonatação. Porém existia a 
presença da corrosão nas armaduras, de acordo com a bibliografia não é preciso ter 
a despassivação da armadura, para que cause a corrosão da mesma. 
A análise da frente de carbonatação oferece resultados teóricos e de ordem 
prática, com estudos direcionados não á apenas a sua profundidade, mas ao 
diferente comportamento em cada tipo de estrutura, resistência da mesma, o tipo de 
concreto utilizado. 
Vale ressaltar que a estrutura nova irá ou poderá se carbonatar, pois os 
cuidados relatados durante este trabalho não foram atendidos, não se sabe a 
qualidade dos materiais, a mistura do concreto que foi realizada em obra, sem 
exatidão na medida do traço e relação a/c, não houve um adensamento mecânico, 
portanto podendo haver vários vazios no seu interior. O fato dessa edificação não 
estar carbonatada, pode ser devido a sua idade de 4 meses, não estando exposta 
aos agente agressivos presentes no ambiente por uma faixa de duração para vir ao 
aparecimento de patologias. Portanto, futuramente esta estrutura poderá a vir a ser 
carbonatada. 
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SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 
 
➢ Aprofundar os estudos sobre a frente de carbonatação das estruturas de 
concreto armado em relação à difusão do CO2 através do concreto; 
➢ Agressividade ambiental com relação à carbonatação na região do Cariri 
(Concentração de CO2 ambiente e umidade relativa do ar); 
➢ Agressividade ambiental com relação à carbonatação em situações 
particulares de exposição. 
 
 
47 
 
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ANEXOS 
 
 Certificado de Calibração da Trena 
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