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Página 1 de 2 Soluções de Engenharia Boletim Técnico 01 www.sasolucoesdeengenharia.com ‐ contato@sasolucoesdeengenharia.com ‐ Fone/Fax: (81) 3228 7500 Celular: (81) 8814 4566 AS AS Tratamento da Corrosão com Proteção Catódica por corrente Galvânica A corrosão é maior causadora da deterioração das estruturas de concreto armado e protendido, pois, além de provocar a redução da seção do aço estrutural podendo, caso nada seja feito, comprometer a estabilidade da peça, provoca também trincas, fissuras e desplacamentos do concreto de recobrimento. Quanto mais tempo se leva para fazer a recuperação maior será o custo do reparo e o dano a estrutura. É comum, na recuperação tradicional, fazer a recuperação da estrutura comprometida apenas levando em consideração a análise visual. Já existem equipamentos e ferramentas que possibilitam uma radiografia da corrosão, situando as células de corrosão, onde a expansão da corrosão do aço ainda não superou a resistência à tração do concreto, ou seja, não houve ainda o desplacamento. Segundo, normalmente é tratado o efeito, mas não trata-se a causa. Na recuperação de estrutura tradicional, executa-se um tratamento físico (barreira), procurando-se, com isso, tentar eliminar a entrada de água para o interior do concreto e por conseqüência, imagina-se que o aço está protegido. Este sistema, na realidade, provoca uma inversão de polaridade, ou seja, onde era anodo (corrosão) vira catodo, e onde era catodo vira anodo. Saindo então de uma célula de corrosão para duas, só que, com uma velocidade de corrosão bem menor. O tempo de durabilidade desta recuperação ;é ditada pelo meio em que a peça está incerida. Caso o meio seja muito agressivo o tempo será muito menor que quando a agressividade não seja muito intensa. Situação antes da “recuperação” – sem tratamento da corrosão. Situação após a “recuperação” com tratamento convencional (inversão da polaridade). A Corrosão – Processo Eletroquímico A corrosão é um fenômeno eletroquímico de oxi-redução. Para que ela ocorra é necessário que sejam atendidas as bases de sustentação da corrosão, que são quatro: 1. Uma região anódica para corroer; 2. Uma região catódica para alimentar a região anterior; 3. Um caminho externo formado por uma solução ou eletrólito; 4. Ligação eletrônica ou caminho externo pelo próprio aço para completar o circuito; O próprio aço utilizado no concreto armado ou protendido, explica os dois primeiros itens acima. Como ele não é um metal nobre, possuindo uma salada de metais em sua composição, propicia uma salada de níveis de energia. Com isso, promove o aparecimento de áreas anódicas e catódicas, que ficam em compasso de espera da situação ideal para a corrosão, que é o aparecimento dos dois últimos itens da base de sustentação da corrosão. O terceiro item é introduzido no sistema, quando a água e o oxigênio (eletrólito universal), com contaminantes ou não, adentram através da camada de recobrimento, atingindo as armaduras. Este caminho externo é essencial para o desenvolvimento da corrosão, pois, a água e o oxigênio propiciam a oxi-redução, ou seja, corrosão, e baixa a resistividade do concreto, facilitando o trânsito dos íons. Caso também entre contaminantes, como sais, dióxidos de carbonos, etc, estes aceleram o processo de corrosão. Eletroquímica da Corrosão A corrosão, como já descrito anteriormente, é um processo eletroquímico, as reações ocorrem simultaneamente no anodo e no catodo, da seguinte forma: No anodo átomos de ferro (Fe0) perdem elétrons, que fluem através das armaduras (corrente elétrica) para o catodo, ficando com íons ferrosos (Fe++). No catodo, os elétrons reagem com água (H2O) e o oxigênio (O2), formando a hidroxila (OH-) e gás hidrogênio (H2). A hidroxila será enviada para o anodo através do eletrólito (corrente iônica) e reagirá com o íon ferroso, formando os produtos da corrosão, o hidróxido de ferro [Fe(OH2)]. A partir da detonação da corrosão, este processo será contínuo, até que seja interrompido por outro processo eletroquímico. Página 2 de 2 Soluções de Engenharia Boletim Técnico 01 www.sasolucoesdeengenharia.com ‐ contato@sasolucoesdeengenharia.com ‐ Fone/Fax: (81) 3228 7500 Celular: (81) 8814 4566 Proteção catódica com PASTILHA Z A proteção catódica por corrente galvânica leva em consideração que a corrosão é um processo eletroquímico (oxi-redução), sendo necessário um outro processo eletroquímico para neutralizá-la. Não se consegue barrar o processo de corrosão promovendo uma barreira com argamassas, pois, ela pode até minimizar a entrada de água de forma líquida, mas a água entra em forma de vapor. A água em forma de vapor também é um eletrólito, que propicia meios suficientes para deflagrar a corrosão, só que com uma velocidade muito menor. Agora, se o meio em que a peça estiver inserida for muito agressivo (cloretos, chuvas ácidas, etc.), este eletrólito de forma vapor é potencializado, acelerando com isso o processo de corrosão. Por isso, é muito comum, em meio industrial, marinho, etc, o tratamento tradicional não durar os cinco anos de garantia. Caso isto ocorra e a peça corroída, precocemente, for analisada. Veremos que a área tratada, com a recuperação tradicional, estará intacta, e a área do aço próxima a tratada, corroída. A proteção Catódica por corrente galvânica consiste em colocar uma liga de metais (mais eletronegativa que o aço da construção) interligada por um fio metálico, fazendo com que o aço da construção se transforme, na área de influência do anodo, em catodo, e CATODO NUNCA CORRÓI. Partindo deste princípio, a ROGERTEC em parceria com a COPE/RJ, desenvolveu e patenteou uma liga especial de zinco, alumínio e índio, que é muito eletronegativa e é estável em meio alcalino, ou seja, tem uma grande durabilidade quando ligado ao aço da construção. Esta liga é a material prima para a confecção de todos os anodos de sacrifício comercializada pela ROGERTEC, para as mais diversas situações e peça estruturais sejam elas de concreto armado ou protendido, com 15 anos de durabilidade. Sistemas de Proteção Catódica da Rogertec Medição dos potenciais de corrosão Eletrodo de cobre-sulfato de cobre Voltímetro Ligação Metálica Como a corrosão é um processo eletroquímico, pode ser quantificada e mapeada, utilizando-se uma semi-pilha de cobre-sulfato de cobre, CPV-4 (normatizada pela ACI – USA). Com isso, pode ser executada uma recuperação integral, e não apenas nos pontos onde houve os desplacamentos. CPV-4 Com o CPV-4 também é utilizado para fazer o monitoramento das estruturas tratadas com proteção catódica. Estacas de piers e pontes (zona de variação da maré) JAQUETA G Fundação TERRA ANODO G Peças com grande densidade de armaduras e com ausê ncia da camada de recobriment o VARA G Peças com grande densidade de armaduras e com camada de recobrimento TELA G Peças com pequena densidadede armaduras e com ausência de camada de recobrimento FIO G Peças com baixa densidade de armaduras e com camada de recobrimento PLASTILHA Z Estaca de Concreto Armado ou Protendido JAQUETA G Estaca Metálica com/sem Miolo de Concreto JAQUETAAGJAQUETAAG Consul tar departamento técnic o da Rogertec 1. 2. 3. Crava-se o tubo auxiliar RG com ponteira cônica no solo, ao lado da fundação, até a profundidade de tratamento. Insere o Terra Anodo G dentro do tubo auxiliar RG. Retira-se o tubo auxiliar, deixando o TAG no solo, ligando-o ao aço principal da estaca. 1. 2. 3. 4. Vara G a cada 40cm (peça larga, malha de 40cm). Faz-se o furo inclinado no concreto preenche metade do furo com pasta de cimento aditivada com 1% de ativador eletroquímico. Coloca a Vara G no orifício e faz a ligação com o aço da estrutura.Faz-se o fechamento com argamassa de cimento areia (1:3). 1. 2. A Tela G é colcada sobre a armadura e fixada com arame recozido, a cada 10cm, nas duas direções. No fechameto aplicar argamassa de cimento e areia (1:3), aditivada com 1% ativador eletroquímico em peso. 1. 2. Instalar o Fio G, justapondo-o em cada uma das barras principais. Amarrar a cada 10cm com arame recozido. No fechameto aplicar argamassa de cimento e areia (1:3), aditivada com 1% ativador eletroquímico em peso. 1. 2. Instalar a Pastilha Z (8 x 8cm) a cada 50cm, fixzndo-a a armadura. No fechameto aplicar argamassa de cimento e areia (1:3). Obs.: Pastilha Z de dimensão 6 x 6cm, deve ser utilizada em armaduras de 3/8” e as 4 x 4cm em armaduras isoladas e de pequeno porte, menor que 3/8”.