06/08/2014 FUNDAMENTOS DA CORROSÃO, PROTEÇÃO E DURABILIDADE DAS ARMADURAS FUNDAMENTOS DA CORROSÃO FUNDAMENTOS DA CORROSÃO
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- Aurora Pinhal Raminhos
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1 Profa. Eliana Barreto Monteiro Corrosão Eletroquímica Quais as condições para que haja a corrosão eletroquímica? A maioria dos materiais em contato com o meio ambiente forma um sistema termodinamicamente instável. Com a única exceção dos metais nobres (ouro, prato e platina), todos os demais metais em contato com o ar devem reagir e se transformares Em óxidos, hidróxidos ou outras formas semelhantes. 1
2 Corrosão Eletroquímica Quais as condições para que haja a corrosão eletroquímica? Cu Corrosão Eletroquímica Quais as condições para que haja a corrosão eletroquímica? Cu Corrosão Eletroquímica Quais as condições para que haja a corrosão eletroquímica? Cu 2
3 Corrosão Eletroquímica Quais as condições para que haja a corrosão eletroquímica? V e - Cu Pilha Eletroquímica V e - O 2 Pilha Eletroquímica V e - Na + Na + Cl - Cl - Na + Cl - Cl - Cl - Na + Cl - Cl - 3
4 A corrosão metálica em um meio aquoso é um fenômeno de caráter eletroquímico, isto é, supõe-se uma reação de oxidação e uma de redução a movimentação de elétrons através do metal, e a circulação de íons através do eletrólito, o que pressupõe a formação de um circuito fechado. Na superfície do metal são geradas duas zonas: PERDA DE ELÉTRONS GANHO DE ELÉTRONS A corrosão acontece por causa de uma célula eletroquímica, que consiste de 4 elementos: Ánodo Cátodo Condutor Metálico Eletrólito 4
5 Fonte: GENTIL, 2007 Área Anódica Área Catódica Área Anódica FORMAÇÃO DA PILHA DE CORROSÃO O processo de corrosão pressupõe, a constituição de uma pilha eletroquímica. CONDIÇÕES IMPRESCINDÍVEL PARA A FORMAÇÃO DE UMA PILHA DE CORROSÃO EXISTÊNCIA DE UM CIRCUITO PRESENÇA SIMULTÂNEA DE OXIGÊNIO E UMIDADE ÂNODO CONEXÃO ELÉTRICA E ELETROLÍTICA CÁTODO e - O 2 + H 2 O + 4e - 4OH - PRODUTOS DE CORROSÃO Andrade (1992) 5
6 CORROSÃO NO CONCRETO Condições para ocorrência da corrosão U.R.=40% 70 litros de água/m 3 U.R.=70% 95 litros de água/m 3 U.R.=95% 140 litros de água/m 3 CORROSÃO NO CONCRETO Condições para ocorrência da corrosão Imperfeições na superfície da barra. Diferenças de: Aeração. Umidade. Concentração salina. Tensão no aço. CORROSÃO NO CONCRETO Condições para ocorrência da corrosão Diferenças de umidade Menor Umidade Maior Umidade 6
7 CORROSÃO NO CONCRETO Condições para ocorrência da corrosão Presente nos poros do concreto por difusão. PASSIVAÇÃO Quando não há corrosão existe passivação Película fina de um filme de óxido estável e aderente formado na superfície da armadura Estado em que o aço se encontra no interior do concreto por ser um meio bastante alcalino 7
8 PASSIVAÇÃO A proteção natural do concreto: Barreira Física e Eletrólito Óxido protetor Qual motivo da alta alcalinidade do concreto? Ca (OH) 2 - produzido na cura ph da solução dos poros devido aos hidróxidos de sódio e potássio O concreto protege o aço através de uma camada passiva: Para que se tenha a corrosão... ph < 8,0 ph > 8,0 Oxigênio Água Oxigênio Água Cloretos 8
9 DIAGRAMA TERMODINÁMICO E [mv] ph Diagrama de Pourbaix -água CORROSÃO IMUNIDADE PASSIVIDADE DIAGRAMA TERMODINÁMICO CORROSÃO Corrosão O ph e o potencial estabelecem condições termodinâmicas para que os óxidos não estejam mais estáveis. CORROSÃO ph DIAGRAMA TERMODINÁMICO Passivação O metal se recobre pela camada de óxidos e esta atua como barreira impedindo a oxidação PASSIVIDADE ph
10 DIAGRAMA TERMODINÁMICO Imunidade O metal não se corroe permanecendo estável para qualquer valor de ph. Exemplo: Metais submetidos a proteção catódica por ânodos de sacrifício quanto por corrente impressa. PASSIVIDADE IMUNIDADE ph DURABILIDADE CONJUNTO DE AÇÕES MECÂNICAS FISICAS QUÍMICA/BIOLÓGICAS Sobrecarga Ácidos, Álcool, Calor, Neve, Peso Próprio Óleo, Graxa Gelo,Água, Abrasão Gases, Plantas, Umidade Erosão Microorganismos ESTRUTURA (Husni, 2003) DURABILIDADE (Husni, 2003) CAPACIDADE DE hipóteses SERVIÇO Normas Cálculos Dimensionamento PROJETO ESTRUTURA Proporção da Mistura Fator Água/Cimento Agregados Aditivos QUALIDADE DO CONCRETO Cobrimento Lançamento Adensamento Cura EXECUÇÃO 10
11 DURABILIDADE CONJUNTO DE AÇÕES MECÂNICAS FISICAS QUÍMICA/BIOLÓGICAS Sobrecarga Ácidos, Álcool, Calor, Neve, Peso Próprio Óleo, Graxa Gelo,Água, Abrasão Gases, Plantas, Umidade Erosão Microorganismos CAPACIDADE DE hipóteses SERVIÇO Normas Cálculos Dimensionamento PROJETO ESTRUTURA Proporção da Mistura Fator Água/Cimento Agregados Aditivos QUALIDADE DO CONCRETO Mão de Obra Lançamento Adensamento Cura EXECUÇÃO Representação Esquemática de um Modelo de Equilíbrio de uma Estrutura Onde se Consideram os Fatores Relacionados à Durabilidade (Selinger, 1992) 11
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