Biocorrosão ou corrosão microbiológica

Dentro dos estudos das patologias que interferem na qualidade do concreto, se faz importante o estudo microbiológico e da possível corrosão que determinadas especies de microrganismos podem causar a tais estruturas. No ambiente os microorganismos se encontram de maneira dispersa e livres podendo formam colônias em quaisquer locais, precisando somente que neste existam os mais básicos requisitos para sua alimentação e locação, como a presença de água e os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento, alem de temperatura adequada. Este processo de formação de colonias e fixação das mesmas nas estruturas é caracterizada pela rapidez de sua implantação, e de forma quase que imperceptível graças as suas microestruturas.

Quando um microrganismo encontra um ambiente favorável, o mesmo utiliza de macronutrientes e da água presentes para sua multiplicação. Esse mecanismo chama-se Corrosão Induzida por Microorganismos (CIM). Tais manifestações patológicas podem desenvolver em ambiente aquoso, ou na presença de água livre, ou ainda na presença de solventes orgânicos e combustíveis. Pode-se ressaltar que em ambientes susceptíveis a grande presença de macronutrientes ou água livre podemos encontrar maiores possibilidades da CIM acontecer, a exemplo tal atividade biológica pode ocorrer em estações de tratamento de esgoto (ETEs), estações de tratamento de água (ETAs), fundo de tanques, de lagoas ou em peças metálicas que estejam em contato com ambientes aquosos onde exista a presença de bactérias redutoras de sulfatos. A atividade da CIM é muito influenciada pela temperatura, considerando-se como ótimas para o seu desenvolvimento, as temperaturas compreendidas entre 20 e 50oC Fora deste limite a corrosão é limitada ou estacionada.

A corrosão induzida geralmente é caracterizada por ser localizada, ou seja, apresentam pites de corrosão, onde a mesma ocorre em uma superfície livre e sua profundidade é igual ou maior que sua largura. Porém podem surgir ocorrências de corrosão generalizada, onde haverá pequenas corrosões pela proximidade dos pites, denominando-se a mesma de corrosão generalizada não uniforme. Podemos citar que quando por ventura a corrosão ainda que localizada apresente um formato com uma relação inversa denomina-se de corrosão por fresta. Os microorganismos que intervém na CIM são aqueles formados por bactérias e fungos, estando estes, intimamente ligados à superfície em estado de corrosão, sendo interveniente tanto no início como na velocidade do processo.

Existem muitas formas de classificar os microorganismos causadores de bio-corrosão. Podemos associá-las ao seu metabolismo, ou estabelecer uma relação com as bactérias geradoras das patologias. Vejamos uma maneira de classificar:

Bactérias redutoras de sulfatos (BRS);

Bactéria e fungos que produzem ácidos;

Bactéria oxidante de ferro;

Bactéria que fixa o manganês.

Como já exposto no trabalho, os microrganismos possuem maior facilidade de se manifestar em locais que os proporcionem subsídios para isso, o que normalmente ocorre em estruturas como as ETEs, as tubulações de esgotos e tanques metálicos industriais, as quais grande quantidade de matéria orgânica e seus macronutrientes estão dispersos na água. Os microorganismos que despertam interesse no processo de bio-corrosão são as bactérias e os fungos.

As algas por sua vez são usadas como vetores e hospedeiros para esses microorganismos. Estes fungos e bactérias estão diretamente ligados ao local submetido ao estado de corrosão, tendo por isto mesmo, ingerência direta na iniciação e na velocidade de corrosão. O detalhe importante é que os biofilmes normalmente ocorrem em áreas expostas à fluxos de água doce ou com cloretos,

durante um período de tempo compreendido entre duas e quatro horas de imersão, adquirindo por isso mesmo sua fase “adulta” já após algumas semanas. De maneira antagônica os bio-depósitos, podem forma montículos de alguns centímetros de diâmetro.

Em vista da proteção das estruturas contra a manifestação de patologias do concreto, o homem utiliza de algumas técnicas com o objetivo de prevenir tais ataques microbiológicos. A proteção das estruturas é garantida pela aplicação de barreiras na forma de pinturas, e proteção catódica (consiste na transformação da estrutura para proteger o catodo de uma célula eletroquímica ou eletrolítica).

Temos também como profilaxia contra microrganismos a aplicação de bactericidas, bacteriostáticos, e bio-dispersantes ao meio, de tal maneira que o biocida possa inibir o metabolismo do microorganismo. Pode-se também mudar as características do meio, haja vista a grande fragilidade de tais microrganismos no que concerne a mudanças bruscas ao sistema. Essas mudanças quebraram um ciclo de obtenção de alimento, anabolismo ou catabolismo, criando incompatibilidades ao desenvolvimento de tais culturas. Como exemplo pode-se citar a imposição de aeração onde existam bactérias anaeróbicas, ou também uma pequena variação na temperatura poderá causar uma destruição de varias culturas mais frágeis.

Outros fatores como a mudança da concentração de oxigênio onde existam bactérias anaeróbicas, ou a retirada dos nutrientes necessários à bactéria, como exemplo, a remoção de enxofre para o caso do gênero Thiobacilus. Uma mudança no pH também pode ser útil, pois o mesmo é importante para o desenvolvimento das bactérias, pois um pH menor que 5 pode muito bem inibir o crescimento de bactérias do tipo BRS.

Levando-se em consideração estações de tratamento de esgotos as quais sofrem de maneira mais intensa as agressões dos microrganismos, pois de modo geral os mesmos possuem papel fundamental no sistema de tratamento de esgoto, o que faz necessário estabelecer programas de monitoramento do processo industrial de obras de saneamento, de maneira que se possa impedir ou minorar o ataque microbiológico às estruturas.

O estudo da microestrutura dos concretos das ETE's, e de estruturas submetidas à este tipo de agressividade é muito importante no sentido de melhor especificar os materiais a serem utilizados, bem como para garantir a durabilidade das mesmas, posto que atualmente o tempo de vida útil de obras de saneamento das ETEs, e galerias de esgoto é de aproximadamente 10 anos ou menos. Tais estruturas devem possuir revestimentos protetores formados por elastômeros base poliuretano, seguido de um revestimento protetor de PVC, absolutamente impermeável aos gases.