Aula T03 - Mecanismo de Deterioração II - Corrosão

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Patologia e Recuperação de 
Edificações
AULA T03 –
MECANISMO DE 
DETERIORAÇÃO -
CORROSÃO
CORROSÃO
É a interação destrutiva do material com o meio ambiente,
através de reações químicas (seca) ou eletroquímicas
(úmidas).
É a tendência do metal 
voltar ao seu estado 
original
CORROSÃO
CORROSÃO 
CONDIÇÃO TERMODINÂMICA
Eletrólito
DDP
Conexão 
Elétrica
CORROSÃO 
DIFERENÇA DE POTENCIAL
Aeração diferencial
Umidade diferencial
Tensão diferencial
Imperfeiões superficiais
Concentração iônica diferencial
CORROSÃO 
ferrugem - material não 
aderente, de baixa 
resistência e expansivo
-
MECANISMO DA CORROSÃO 
https://youtu.be/KxLa6IcaQGM
MECANISMO DA CORROSÃO 
https://youtu.be/hfmD1RyUWgY
CORROSÃO DAS ARMADURAS
CORROSÃO DAS ARMADURAS
SINTOMAS:
1
2
3
5
4
CLASSIFICAÇÃO
CORROSÃO GENERALIZADA
CORROSÃO POR PITE
Pavimento exposto a sal como anti-congelante
CORROSÃO
SOB TENSÃO
Mais susceptíveis: Aço inox austeníticos, ligas de aluminio, aço de construção
A tração juntamente com o 
meio corrosivo resulta na
corrosão sob tensão
CORROSÃO DAS ARMADURAS
As armaduras no concreto estão protegidas da corrosão 
graças às condições de passividade que se desenvolvem em 
contato com a solução alcalina (pH de 12) contida nos poros 
da pasta de cimento
Este meio altamente alcalino cria uma fina película
protetora em torno do aço chamada de passivação (filme de
óxido estável, compacto, e aderente criado na superfície do
concreto)
CORROSÃO DAS ARMADURAS
MEIOS CORROSIVOS
ÁGUAS 
NATURAIS
AMBIENTE 
MARINHO
SOLOS
AMBIENTE 
URBANO
AMBIENTE 
INDUSTRIA
L
ÁGUA DO 
MAR
Contêm quantidade 
apreciável
de sais. (Cloretos, 
sulfatos,
bicarbonatos...)
Ataque por Cl
Contêm umidade,
acidez, sais minerais
e bactérias
ácidos ou bases, resíduos 
industriais, bactérias, poluentes 
diversos e gases dissolvidos.
Ataque por CO2
Produtos químicos -
ácidos, cloro, 
Podem conter sais 
minerais, eventualmente 
CORROSÃO DAS ARMADURAS
CONDIÇÃO DETERMINANTE
FASES DA CORROSÃO DAS 
ARMADURAS
• CARBONATAÇÃO
• ÍONS CLORETO
DESPASSIVAÇÃO
Modelo Tuutti ajustado
VELOCIDADE DE CORROSÃO
Governada pela resistividade elétrica do concreto
Resistividade
Velocidade de 
corrosão
Umidade do 
concreto
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Absorção capilar - é a 1a porta de entrada dos íons cloreto,
provenientes da névoa marinha. Ela ocorre na superfície do
concreto e depende do fluxo de água (ciclos de molhagem e
secagem);
 Mecanismo de transporte de um fluído devido a tensão
superficial atuante nos poros capilares do concreto.
 Considerado bom indicativo da porosidade do concreto.
 Quanto menor o diâmetro dos poros capilares, maior e mais
rápida a absorção.
Observação: a penetração só é possível se o cloreto estiver dissolvido em 
H2O.
MECANISMO DE TRANSOPORTE
Permeabilidade – mecanismo de transporte de um fluído
através de um sólido devido a um gradiente de pressão.
 A permeabilidade do concreto a gases é muito baixa que é
raro a determinação precisa desse mecanismo de
transporte
Critérios de avaliação da permeabilidade do concreto CEB 192 – apud Silva
MECANISMO DE TRANSOPORTE
Migração iônica– mecanismo de transporte de um fluído
através de um sólido devido a existência de um
potencial elétrico, possibilitando o deslocamento de íons
presente para que neutralizem o efeito da DDP.
Exemplos de estruturas: dormentes de metrô, estruturas com proteção catódica
por corrente impressa, estruturas submetidas a realcalinização ou extração de
cloretos.
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Difusão - é o mecanismo de transporte predominante no
interior de uma estrutura de concreto, em meio aquoso
(quando há H2O capilar estagnada nos poros).
 Mecanismo de transporte de fluídos devido a um gradiente
de concentração. Ocorre tanto em meio líquido quanto
gasoso.
 O coeficiente de difusão é função da: porosidade, a/c, teor e
composição do cimento, UR, temperatura, grau de
saturação, grau de hidratação.
GRAU DE SATURAÇÃODIFUSÃO
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Difusão - se divide em 2 estágios:
 Não estacionário - depende do tempo e da profundidade de
penetração. Principal para a vida útil, pois é a fase em que
o concreto apresenta resistência à entrada de agentes
agressivos.
 Estacionário - caracterizado pelo fluxo constante de
substâncias em difusão.
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Difusão -
Parâmetros de resistência à penetração de cloreto no concreto, 
com base na difusividade aos 28 dias
DESPASSIVAÇÃO
CARBONATAÇÃO 
DO CONCRETO
01
PRESENÇA ÍONS 
CLORETO
02
LIXIVIAÇÃO DO 
CONCRETO
03
CARBONATAÇÃO
Processo físico-químico onde o CO
2
presente na
atmosfera reage com os compostos alcalinos (NaOH e KOH)
na solução dos poros e com a portlandita (Ca(OH)
2
) na
matriz de cimento, formando o carbonato de cálcio
(CaC
3
) que colmata os poros capilares (vazios) e reduz o Ph
do concreto (12) para valores de neutralidade (< 9).
A carbonatação reduz a porosidade/permeabilidade, aumenta 
a resistência e o módulo e captura CO
2
– mitigando o problema 
climático.
CARBONATAÇÃO
CARBONATAÇÃO
A carbonatação do concreto geralmente é uma condição
determinante para o início da corrosão das armaduras.
Tão logo a frente de carbonatação atinge a espessura
correspondente ao cobrimento do aço, começa a
despassivação, tornando o aço vulnerável à agressividade
do meio.
FRENTE DE CARBONATAÇÃO
FRENTE DE CARBONATAÇÃO
CARBONATAÇÃO
Tabela 4 – Indicadores de pH
PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
A profundidade de carbonatação de uma ponte
construída em 1989, foi avaliada através do indicador
fenolftaleína, e a média foi de 17 mm.
O cobrimento estimado das armaduras é de 25 mm.
Estime a vida útil residual da estrutura admitindo a
correlação entre a profundidade e o tempo (idade da
estrutura) dada pela equação
PROFUNDIDADE DE CARBONATAÇÃO
T = 2019 –1989 = 30 anos
P =17 mm Cobrimento = 25 mm
K = 17/5,477 = 3,1037
25 = 3,1037 x (T)½
(T)½ = 8,0549
T = 64,88 = 65 anos Tresidual = 65 – 30 = 35 anos
CARBONATAÇÃO
VELOCIDADE DE CARBONATAÇÃO
Em qual caso a velocidade de carbonatação é maior?
1. Fachada de um prédio exposta a sol e chuva;
2. Parede externa protegida de chuva;
A absorção é mais rápida 
do que a evaporação
DESPASSIVAÇÃO
CARBONATAÇÃO 
DO CONCRETO
01
PRESENÇA ÍONS 
CLORETO
02
LIXIVIAÇÃO DO 
CONCRETO
03
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
O cloreto promove a despassivação precoce do aço, mesmo
em ambientes muito alcalinos.
Origem dos cloretos no concreto:
 Difusão de íons a partir do exterior (atmosfera marinha);
 Aditivos aceleradores de pega (CaCl2) e endurecedores;
 Sal (NaCl) usado como anticongelante;
 Uso de areia ou água contaminada;
 Tratamentos de limpeza (ácido muriático);
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
NBR 12655:2015
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
Os íons cloreto (Cl-) são altamente deletérios ao concreto
armado, atuando segundo três mecanismos:
✓ Promovem redução do pH;
✓ Mesmo com pH da ordem de 12, conseguem introduzir-se
pela camada passivante de óxidos ao redor das armaduras,
favorecendo corrosão em pontos bem localizados (“pites”);
✓ Aumentam consideravelmente o poder de condução elétrica
de íons Fe++ pela água presente nos poros do concreto,
acelerando os processos de corrosão
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
pH 7,8-8,4
erosão O2
Metha & Monteiro
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
A chegada de cloretos nas proximidades da armadura, por si só,
não representa o início do processo de corrosão. É necessário que
estejam em quantidade suficiente para desencadear o
processo corrosivo. Quantidade conhecida como "Limite Crítico de
Cloretos (relação teor de cloretos torais/massa de cimento – 0,4%)
"
PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
https://youtu.be/cX2FdjV4eOY
DESPASSIVAÇÃO
CARBONATAÇÃO 
DO CONCRETO
01
PRESENÇA ÍONS 
CLORETO
02
LIXIVIAÇÃO DO 
CONCRETO
03
LIXIVIAÇÃO
É o mecanismo associado à presença de água pura,
carbonática, de chuva e ácidas (fluído percolante)que
dissolve e remove os sais do concreto, principalmente
o hidróxido de cálcio - Ca(OH)2.
Essa manifestação patológica aumenta a porosidade, reduz a
resistência, diminui o pH e aumenta a probabilidade de
ocorrência de outras manifestações patológicas (corrosão)
LIXIVIAÇÃO
CORROSÃO DAS ARMADURAS
PREVENÇÃO
 Cobrimento adequado à agressividade do meio;
 Relação a/c menor;
 Cuidados com formas arquitetônicas e drenagens;
 Proteção superficial - revestimentos;
 Evitar aditivos a base de cloreto de cálcio;
 Armaduras especialmente passivas (aço inox, aço revestidos
- epóxi e galvanização, armaduras de fibra (carbono, vidro,
kevlar).