ataques por cloretos em estruturas de concreto armado

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  • 8/18/2019 Ataques Por Cloretos Em Estruturas de Concreto Armado

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    DANIELLE DANTAS; DAYSIANE FONTES;

    LÍDIA TELES; RODRIGO SILVA

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    A corrosão de armaduras no concreto de cimento Portland podeacontecer essencialmente, por dois motivos principais (FRANÇA,2011):

      Diminuição da alcalinidade do concreto devido a carbonatação;   Presença de cloretos livres no concreto.

    Reconhecendo a importância do estudo do ataque de cloretos

    nas estruturas de concreto armado, o presente relatório visa buscar fundamentação teórica e apresentar um estudo de caso

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    A presença de cloretos livres no concreto despassiva acamada protetora das barras da armadura de forma pontual eagressiva, ainda que o PH esteja elevado, formando pites,que reduzem a seção transversal da barra, diminuindo suacapacidade portante, podendo levar ao colapso.

    De forma simplificada, as reações que regem a corrosão por íons cloretos são:

    Fe3+

    + 3Cl-

    FeCl3FeCl3 + 3OH- 3Cl- + Fe(OH)3

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      Uso de aditivos aceleradores de pega que contém CaCl2;

      Na forma de impureza indesejada tanto nos agregados(areia e brita) quanto na água de amassamento;

     Atmosfera marinha (maresia);  Água do mar (estruturas “off  shore”);

     Uso de sais de degelo (sais anti-congelantes empregadosnos invernos rigorosos de países frios);

      Limpeza do concreto com ácido muriático (HCl).

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    Independente da fonte, a presença dos cloretos na matriz doconcreto se dá nos seguintes estados (MONTEIRO, 2002):

    Quimicamente combinados com o composto cimentícioaluminato tricálcico (C3A), formando cloroaluminato decálcio (C3A.CaCl2.10H2O), ou combinado com o C4AF,formando o cloroferrato;

    Fisicamente adsorvidos na superfície das paredes dos

     poros capilares na estrutura espacial do silicato de cálciohidratado (C-S-H);Livres, precipitados ou dissolvidos na fase aquosa do

    concreto (na solução dos poros do concreto).

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    Teoria do filme de óxido - a penetração dos íons de cloreto(através de poros ou defeitos no concreto) no filme

     passivante que envolve o aço mais facilmente do que outros

    íons, onde os cloretos, alternadamente, dispersam-secoloidalmente no filme de óxido, tornando mais fácil a sua penetração.

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    Teoria da adsorção  - os íons cloretos são adsorvidos nasuperfície metálica em competição com o oxigêniodissolvido ou com íons hidroxila. Dessa forma, o cloreto

     promove a hidratação dos íons metálicos, facilitando a suadissolução.

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    Teoria do complexo transitório   - os íons cloretoscompetem com os íons hidroxila (OH-) para produção deíons ferrosos pela corrosão. Forma-se um complexo solúvel

    de cloreto de ferro FeCl2, que, por sua vez, pode difundir-sea partir das áreas anódicas destruindo a camada protetora deFe(OH)2 e permitindo a continuação do processo corrosivo.

    (Fonte: Catálogos SIKA, 2006)

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    Absorção capilar 

    ›Tensões Capilares

    Difusão iônica

    Gradientes de Concentração Iônica

    Permeabilidade sob pressão hidráulica

    ›Gradiente de Pressão Hidráulica

    Migração Iônica›Diferença de Potencial

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    Estrutura porosa do concreto (tamanho dos poros capilarese interconexão entre eles);

    Relação a/c, adensamento e cura do concreto;Grau de saturação dos poros;

    Composição química (teor de C3A) e tipo de cimento(adições);

    Fissuras no concreto;Estado de carbonatação do concreto;

     pH do concreto;

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    O ensaio recomendado pela ASTM C1202 é uma

    das formas utilizadas paraavaliar a resistência deconcreto à penetração decloretos.

    Fonte: CRAUSS, 2010

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      Método graviométrico   é feitoadicionando íons de prata (nitrato de

     prata) à solução em análise.

      Método potenciométrico   utilizaeletrodos para determinar o ponto deequivalência.

      Método titulométrico ou análise

    volumétrica   é realizado através dadeterminação do volume de umasolução, cuja a concentração éconhecida e requer uma determinada

    quantidade de substância para reagir. Fonte: MORAES, 2012

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    O caso discorrido, refere-se á um estudo teórico do processocorrosivo da ponte sobre o Rio Calhau na Avenida Litorâneaem São Luís –  MA.

    Realizado por: Silva, A.L. (UEMA); Monteiro, T.O.

    (UEMA); Santos, M.S. (UEMA); Duarte, D.S. (UEMA);Santos, K.M.S. (UEMA); Menezes, S.L. (UEMA).

    Apresentado no 54º congresso Brasileiro de Química(CBQ), realizado no período de 03 a 07 de novembro de

    2014 em Natal no Rio Grande do Norte.

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      A ponte sobre o Rio Calhau está situada na AvenidaLitorânea em São Luís-MA;

      Foi construída em 1990;

      Constitui- se de três passarelas: uma de passeio, para pedestres e ciclistas, e duas para tráfego de veículos;

     A mesma se encontra em avançado estado de corrosão e

    desde a sua construção não passou por nenhum tipo deintervenção.

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      Foi constatado que, a contaminação do concreto armado por íons cloretos ocorreram com maior intensidade nasobras situadas em ambiente marinho e a ação agressivadesses íons e o mecanismo de carbonatação, foram os

     principais fatores responsáveis pelo início do processo decorrosão da armadura.

      O trabalho foi dividido em duas partes:   Pesquisa Teórica

      Pesquisa de campo

     A Pesquisa de campo foi realizadaatravés de acompanhamento avistoria técnica realizada

     juntamente com engenheiro doCREA-MA, onde foi feito registrosfotográficos das patologias eexplicações sobre o processo

    corrosivo verificado na ponte.

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      Os sintomas do processo corrosivo identificado na ponte sobre oRio Calhau foram fissuras no concreto paralelas ás armaduras,

    fragmentação e desprendimento do cobrimento ecomprometimento da aderência do aço-concreto.

     Identificou-se a natureza do ataqueatravés de corrosão por pites, que é

    um tipo de corrosão localizada, provocada pelos íons cloretos.

      De acordo com o laudo técnico doCREA-MA, dentre os processos de

    recuperação que serão usados na ponte, destacam-se a limpeza no açousando um inibidor de corrosão e areposição da seção do concreto.

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      Para garantir a melhor conservação do Cristo redentor, foi

    necessário utilizar uma tela de titânio revestindo todo o interior da estátua, mesma tecnologia utilizada na extração de petróleo ena construção de navios. Pois trata-se da proteção catódica,fundamental para a conservação do monumento, já que a mesma

    combate o ataque de íons cloreto. A proteção catódica entra em ação

    quando a tela é eletrificada. Ela ganhacarga positiva e atrai as partículas de

    cloreto de sódio  —  advindo do ambientemarinho. Dessa forma, a estruturametálica que sustenta a estátua fica livreda ação desse agente corrosivo, que passa

    a se alojar em torno da proteção catódica.

  • 8/18/2019 Ataques Por Cloretos Em Estruturas de Concreto Armado

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      Catálogos SIKA, 2006.   Disponível em:<

    https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwio7tOUsoHLAhVDDJAKHWhRDWAQFggdMAA&url=http%3A%2F%2Fbra.sika.com%2Fdms%2Fgetdocument.get%2F042a9e4c-aaa5-33d4-9b765d8e752b576f%2FSika_%2520MaxTack.pdf&usg=AFQjCNH0A0vjSQrksaP3T6wHH6YCfLiA5w> Acesso: 15/02/2016

      Silva, A.L. (UEMA); Monteiro, T.O. (UEMA); Santos, M.S. (UEMA); Duarte, D.S. (UEMA);Santos, K.M.S. (UEMA); Menezes, S.L. (UEMA).  Estudo teórico do processo corrosivo daponte sobre o Rio Calhau na Avenida Litorânea em São Luís  –  MA. 54º congresso Brasileirode Química (CBQ), Natal, 2014. Disponível em:<http://www.abq.org.br/cbq/2014/trabalhos/5/4940-16756.html> Acesso: 16/02/2016

      FRANÇA, Clérico Bezerra de.   Avaliação de cloretos livres em concreto pelo método deaspersão de solução de nitrato de prata.  Dissertação (Mestrado) Universidade Católica dePernambuco, Recife, 2011.

      MONTEIRO, E. C. B.  Avaliação do método de extração eletroquímica de cloretos parareabilitação de estruturas de concreto com problemas de corrosão de armaduras. Tese

    (Doutorado) –  Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002. 211p.   MORAES, Ana Carolina Lamego.  Recorrência de patologias em processos de ataque via

    cloreto em concreto armado. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Minas Gerais.Escola de Engenharia. –  2012. xi, 210 f., enc. : il.