CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO. Prof. Ruy Alexandre Generoso

Transcrição

1 CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO Prof. Ruy Alexandre Generoso

2 É um dos materiais mais importantes de engenharia usado em construções. É usado nos mais variados tipos de construções tais como: barragens, edifícios, pontes, muros de arrimo, pisos de tipos variados, pavimentos de estradas, etc.

3 Vantagens Flexibilidade na escolha das formas, economia, durabilidade, resistência ao fogo, possibilidade de ser fabricado no próprio canteiro de obras e aparência estética.

4 Desvantagens Baixa resistência à ductilidade. tração e baixa

5 Composição As composições são variadas, mas contém (em volume) entre 7 e 15% de cimento portland, 14 a 21% de água, 0,5 a 8% de ar, 24 a 30% de agregados finos e 31 a 51% de agregados grossos. A pasta de cimento atua como uma cola que liga entre si as partículas do agregado O cimento portland endurece devido a reações com a água, denominadas reações de hidratação. Estas reações são complexas e não estão totalmente esclarecidas.

6 Concreto Armado A resistência à tração do concreto é dez a quinze vezes menor que à compressão. O concreto é principalmente usado em compressão, nos projetos de engenharia. Se uma peça em concreto será submetida a forças de tração (vigas), o concreto é moldado contendo no seu interior barras de aço como reforço. Desta forma, os esforços de tração são transferidos para o aço por aderência entre o aço e o concreto.

7 O concreto reforçado por aço, na forma de barras, redes ou outras armaduras criteriosamente colocadas, recebe a designação de concreto armado.

8 Uma variável do concreto armado é o concreto protendido que pode ser pré ou pós tensionado

9 Na hidratação são produzidos álcalis, principalmente o hidróxido de cálcio Ca(OH) 2 que se dissolve na água e preenche os poros e capilares do concreto conferindo-lhe um caráter alcalino. Isto proporciona uma passivação do aço que consiste numa capa ou película protetora composta de óxidos compactos e contínuos, que mantém a armadura protegida, mesmo em concretos com elevada umidade.

10 O cimento recobre as armaduras, o concreto deve ter alta compactação, sem falhas e com teor de argamassa adequado e homogêneo, para garantir, por impermeabilização, a proteção do aço ao ataque de agentes agressivos externos.

11 A exposição das estruturas de concreto armado às condições ambientes, chuva ácida, poluentes como o Dióxido de Enxofre (SO 2 ), e CO 2 e especialmente a ambientes contaminados com cloretos, pode provocar a corrosão de armaduras.

12 O CO 2 ao penetrar no concreto e reage com o hidróxido de cálcio Ca(OH) 2, provocando a diluição do passivante da armadura, com possibilidade de corrosão na presença de umidade. A carbonatação é outra reação que provoca a diluição do passivante, permitindo o início do processo de corrosão, quando em presença de água (eletrólito), oxigênio e diferença de potencial da armadura.

13 A corrosão das armaduras destrói o aço imerso no concreto, causa expansão volumétrica, gerando tensões significativas. A manifestação da corrosão das armaduras ocorre sob a forma de fissuras, destacamento do cobrimento, manchas, redução da seção da armadura e perda de aderência.

14 A aplicação do concreto e a adequada cura são fundamentais para a sua vida útil. As falhas mais comuns que podem ocorrer na aplicação do concreto são: elevado fator água/cimento que traz elevada porosidade do concreto e fissuras de retração.

15 Segregação do concreto com formação de espaços vazios ou ninhos de concretagem, lançamento e vibração incorretos, formas inadequadas, etc.

16 Deterioração do Concreto Além do ataque nas armaduras, o concreto pode sofrer diversos tipos de deterioração.

17 Deterioração do Concreto A ação química pode ocorrer na pasta de cimento e no agregado. Causas: gases atmosféricos (CO 2, SO 2 etc.) e umidade; Compostos: óleos, gorduras, combustíveis, entre outros.

18 Deterioração do Concreto Sulfatos podem estar presentes na água e reagem com os compostos da pasta de cimento hidratada. Tais reações causam expansão do volume da fase sólida. É comum em ambientes industriais e onde há sulfurados ( SO 2, SO 3, SO 4 2 ).

19 Lixiviação Consiste na dissolução e arraste do hidróxido de cálcio da massa de cimento endurecido. Vem do ataque de águas puras ou com poucas impurezas, e ainda de águas de chuva ou infiltração de umidade, águas pantanosas, subterrâneas, profundas ou ácidas. Causam a corrosão, quando podem circular e renovar-se. Quanto mais poroso o concreto, maior a intensidade da corrosão.

20 Outras ações químicas são as reações de álcalis com agregados que podem ocorrer com: Sílica Silicato Carbonato

21 Sílica Ocorre quando a solução alcalina da pasta de cimento ou de uma fonte externa reage com alguns minerais do grupo do quartzo (opala, tridimita, calcedônia e cristobalita) encontrados no agregado.

22 Silicato Se dá com determinados tipos de silicatos presentes em rochas sedimentares, rochas metamórficas e ígneas (basalto). É uma reação lenta e complexa.

23 Carbonato Se dá com agregados carbonáceos, como o calcário dolomítico argiloso. Forma um produto na forma gel nos poros e na e superfície do agregado.

24 Carbonato Destrói a aderência pasta/agregado. A reação consome água aumentando o volume acarretando a desagregação do concreto.

25 Agentes Biológicos Os agentes biológicos de deterioração no concreto são basicamente fungos e bactérias como os bacilos que são encontrados em esgotos.

26 Vegetais de Grande Porte Raízes podem desagregar o concreto. A deterioração do concreto pode ser causada por esforços excessivos que causam fissuras, havendo entrada de agentes agressivos, ocasionando a despassivação das armaduras.