estudo de corrosão
DESCRIPTION
CorrosãoTRANSCRIPT
-
Estudo de corroso em estruturas de concreto Adriana de Araujo
Laboratrio de Corroso e Proteo
Rio de Janeiro -
REUNIO DO GRUPO DE GESTO E CONTROLE DA CORROSO DO E&P PETROBRAS - EDITA
Rio de Janeiro, 27/28 de novembro de 2013
-
CONTEDO
A corroso nas estruturas de concreto Principais fatores desencadeadores da corroso:
Exemplos e
estudo de casos
tratamento superficial do concreto;
revestimento da armadura ou uso de aos especiais;
Inibidores de corroso;
proteo catdica.
Principais tcnicas de proteo das estruturas:
degradao do concreto por processo fsico-mecnico;
degradao do concreto por processo fsico-qumico.
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
-
Nas estruturas de concreto, a corroso uma ameaa silenciosa! ...geralmente detectada somente com o aparecimento de anomalias na superfcie do concreto!
Os principais fatores desencadeadores da corroso, seriam a falta de manutenes peridicas e a no adoo de tcnicas adequadas de avaliao e de proteo contra corroso.
-
Elevado do Jo RJ
Manuteno somente aps um grande perodo sem intervenes com a estrutura j em estado crtico de deteriorao! Custo estimado de R$ 70 milhes!
"O viaduto est sob ataque de corroso generalizada. Mesmo com os reparos que esto sendo feitos, vai haver necessidade de interveno no futuro"
Eduardo Batista, professor da Coppe/UFRJ (04/2013)
Aps 14 anos sem manuteno, a Ponte dos Remdios interditada em 2011 aps o desabamento de parte de sua estrutura no Rio Tiet!... Em 1997 uma rachadura tambm resultou na interdio da ponte e...muitos transtornos na cidade.
Ponte dos remdios - SP
-
15 % causas no identificadas
58 %
corroso de armaduras 14 %
problemas estruturais
4 %
detalhes construtivos
MANIFESTAES PATOLGICAS NAS ESTRUTURAS DE RECIFE:
(ANDRADE; DAL MOLIN, 1997)
Dentre as manifestaes patolgicas que mais atingem as estruturas
de concreto, pesquisadores apontam que no mnimo 30 % delas
esto relacionadas com a corroso das armaduras!
Em ambientes de forte agressividade, ainda maior!
9 %
outras manifestaes
-
No caso das estruturas de concreto, os custos econmicos associados a sua recuperao so tambm bastante significativos!
Estima-se que 3 % do PIB do Brasil consumido pela corroso! US$ 15 bilhes anuais!
(abraco.org.br)
Adotando-se prticas adequadas para o controle da corroso, podem ser economizados cerca de 30 % deste valor!
US$ 5 bilhes!
Como referncia, cita-se que em cinco anos (2006 a 2011) foram gastos cerca de R$ 120 milhes em servios de reparos, manuteno e reforo estrutural de somente 27 obras de arte da cidade de SP. (metalica.com.br)
-
CONTEDO
Principais fatores desencadeadores da corroso:
tratamento superficial do concreto;
revestimento da armadura ou aos especiais;
Inibidores de corroso;
proteo catdica.
Tcnicas de proteo das estruturas:
degradao do concreto por processo fsico-mecnico;
degradao do concreto por processo fsico-qumico.
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
-
Fissurao Desagregao
abraso eroso cavitao mudanas de volume
(retrao e mov. higrotrmica), cargas estruturais
(flexo, toro e cisalhamento)
Degradao do concreto por processo
fsico - mecnico
AGENTES:
gases, lquidos e
partculas
AGENTES:
variaes trmicas e de
umidade
sobrecarga e vibraes
A corroso resultante da degradao do concreto de cobrimento....
-
Independente da origem, abertura e quantidade, a
fissura facilita o ingresso, no concreto de cobrimento da armadura, de agentes desencadeadores da
corroso!
Corroso severa: formao de uma
macroclula de corroso na rea do concreto
fissurado
-
Fissurao
Desagregao
-
AGENTES:
dixido de carbono (CO2)
Lquidos (guas moles e cidas)
Concreto
degradao por processo fsico - qumico
Carbonatao reaes com
componentes da pasta de cimento
Lixiviao ao extrativa de
componentes da pasta de cimento e dos agregados
Disgregao reaes envolvendo
formao de produtos expansivos
diminuio
da resistncia
perda da integridade
aumento da
porosidade eflorescncia
diminuio da resistncia
AGENTES:
sulfatos (SO42-)
Reao lcali-agregados
Reduo do pH
-
Nesta condio, h a formao de um filme protetor de xidos na superfcie das armaduras (resistente e aderente), que impede o desencadeamento da corroso (armaduras passivadas).
A portlandita (com contribuio dos lcalis dissolvidos na gua dos poros), confere uma elevada alcalinidade ao concreto (pH 12).
Carbonatao:
A penetrao do CO2 nos poros e capilares do concreto desencadeia uma reao qumica com compostos do cimento, reduzindo o pH do meio (frente de carbonatao). Como consequncia... h dissoluo do filme protetor da armadura (corroso).
-
filme
protetor
H2O
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Carbonatao: Carbonato de
clcio Hidrxido de
clcio
-
LIXIVIAO
EFLORESCNCIA
LIXIVIAO
-
LIXIVIAO
EFLORESCNCIA
EFLORESCNCIA
-
Disgregao: fissurao e
desplacamento
Mancha de oxidao: lixiviao dos
produtos de corroso
Exposio da armadura (perda da seo e
da aderncia)
AGENTES AGRESSIVOS:
CO2 (frente de carbonatao)
ons cloreto (Cl-)
Corroso
dissoluo do filme
protetor
Quebra localizada do
filme protetor
Com a despassivao da armadura, um processo corrosivo pode ser estabelecido, sendo visualizadas as seguintes anomalias:
-
ONS CLORETO (Cl-)
Mesmo em concreto com pH da ordem de 12, os ons
danificam localmente a camada passivamente (filme
protetor), ocasionando corroso.
Todos os fatores que favorecem o ingresso de
gua, favorecem tambm o ingresso do cloreto.
Teor crtico de cloreto para incio da corroso
(ABNT NBR 12655, 2006):
concreto armado: 0,15 %, concreto protendido: 0,05 %
Presena: ambiente marinho e industrial, aditivos e sal
de degelo.
-
Y
A) Penetrao de agentes B) Fissurao devida s foras
agressivos por difuso, de expanso dos produtos de
absoro ou permeabilidade corroso
C) Lascamento do concreto e D) Lascamento acentuado
corroso acentuada e reduo significativa da
seo de armadura
Y
A) Penetrao de agentes B) Fissurao devida s foras
agressivos por difuso, de expanso dos produtos de
absoro ou permeabilidade corroso
C) Lascamento do concreto e D) Lascamento acentuado
corroso acentuada e reduo significativa da
seo de armadura
EVOLUO DA CORROSO
Volume dos produtos de corroso
-
MANCHAS DE CORROSO
ARMADURA EXPOSTA E COM PERDA DE SEO
CORROSO SEVERA
-
CORROSO EM REA FISSURADA
CORROSO EM REA FISSURADA
-
DISGREGAO COM ARMAO E CABOS
DE PROTENSO EXPOSTOS C/ CORROSO
-
CONTEDO
revestimento da armadura ou aos especiais;
Inibidores de corroso;
proteo catdica.
Tcnicas de proteo das estruturas:
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
tratamento superficial do concreto;
-
Vida til o perodo de tempo no qual a estrutura capaz de desempenhar as funes, sem a necessidades de intervenes no previstas (CEB/FIP, 1990).
Durabilidade a capacidade do concreto de manter-se em condies plenas e de resistir s influncias ambientais previstas em projetos (NBR 6118, 2003).
O Brasil um pas tropical com uma vasta faixa litornea: muitas edificaes esto sujeitas a ambientes agressivos.
A presena de patologias eleva o ingresso de agentes agressivos no concreto, acelerando a degradao da estrutura e elevando os custos de sua manuteno. Com o avano da degradao, h diminuio da vida til* e comprometimento da integridade da estrutura!
comum a realizao de manuteno inadequada (especificao, execuo e fiscalizao) e a ocorrncia de acidentes e sobrecargas que resultam no aparecimento de patologias prematuras!
-
Por que garantir e aumentar a durabilidade?
Altos custos de investimento na construo e de mobilizao de equipe.
Grande impacto social e ambiental (na construo e na demolio).
DURABILIDADE DAS
ESTRUTURAS
USO
MEIO AMBIENTE
CIRCUNDANTE QUALIDADE DO
CONCRETO EXECUTADO
MANUTENO
Importncia da preservao da aparncia da estrutura
para a imagem da cidade/empresa.
Responsabilidade tcnica permanente dos
construtores e proprietrios.
-
Destaca-se que.... a garantia da qualidade do concreto dependente de diversos fatores: projeto, execuo, cura, transporte e manuteno.
Durabilidade e literatura
VAYBURD e EMMONS (2000): em ambiente agressivo, um processo de degradao pode ocorrer em um curto intervalo de tempo, sendo que, na
presena de cloretos, a estratgia adotar concreto de qualidade e adicionar proteo.
DHIR et al. (1991): a especificao do concreto no um guia da provvel durabilidade da estrutura. Somente as suas caractersticas (fck, % C, a/c) no garantem uma adequada durabilidade em ambiente contaminado com cloreto.
SANDBERG (1996): a corroso por cloretos o problema mais comum de durabilidade associada com o moderno concreto de qualidade exposto ao ambiente marinho.
ACI 222.3R (2003): estruturas marinhas, como peres, so vulnerveis corroso. Por causa deste risco, outras protees podem ser requeridas.
-
Tcnicas de proteo e recuperao das estruturas
Impedir ingresso dos agentes que determinam ou aceleram a corroso: adequado para concretos no contaminados ou pouco contaminados. Para concretos
contaminados, estende a vida por alguns anos:
Classe 1 Tratamento da superfcie do concreto
Proteo catdica
Reparo (retirada do concreto danificado e reconstruo)
Realcalinizao ou extrao de cloretos
Alterar o meio junto s armaduras
Classe 2 NACE RP 0390
-
Tcnicas de proteo e recuperao das estruturas
NACE RP 0187
Seleo de materiais:
o uso de aos mais resistentes, como os aos inoxidveis.
Tratamento do concreto:
substituio do concreto deteriorado/contaminado por outro com caractersticas melhores (a/c, espessura de cobrimento,
propriedades), uso de inibidores de corroso, realcalinizao e extrao de cloretos do concreto e/ou tratar a superfcie.
Tratamento do ao:
aplicar revestimento orgnico ou metlico.
Tcnicas eletroqumica:
proteo catdica (corrente impressa ou anodos de
sacrifcio), realcalinizao e extrao de cloretos.
-
REVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO
uma das maneiras mais prticas e econmicas de garantir e/ou aumentar a durabilidade das estruturas de concreto.
Estruturas ntegras (preventiva): minimizar o ingresso de agentes agressivos e da gua. Princpio 1 (PI) da EN 1504-9
Estruturas deterioradas (conservao): controlar o ingresso da gua, aumento da resistividade. Princpios 2 (MC) e 8 (IR) da EN 1504-9
.....alm disto, os revestimentos devem ser durveis e compatveis com as condies de servio (NACE SP0187)
-
Dentre os produtos, destacam-se (ISO 1504-2):
Restringe a penetrao da gua (< porosidade) e aumenta dureza superficial. Forma filme no uniforme.
Restringe a penetrao da gua lquida, permitindo a liberao de seus vapores. No forma filme.
Restringe a penetrao de gua, cloretos e gases. Forma filme uniforme.
O atendimento a essas exigncias deve ser verificado por meio da avaliao das propriedades do revestimento, especficas para cada
caso.
Impregnao hidrofbica
Impregnao
Revestimentos
-
Propriedades Aplicao e valores limites
Impregnantes hidrofbicos (H) e no hidrofbicos (I) e
Revestimento por pintura (P) Permeabilidade gua lquida, absoro capilar (W)
H, I e P: W 0,1 kg.m-2. h-0,5 (EN 1062-3)
Permeabilidade ao vapor de gua (SD,)
I e P: Classe I: SD < 5 mm, Classe II: 5 mm SD 50 mm e Classe III: SD > 50 mm (EN ISO 7783- 1 e 2)
Permeabilidade ao dixido de carbono (SD,)
P: SD > 50 m (EN 1062-6)
Envelhecimento artificial (em cmara de intemperismo)
P: ausncia de bolhas, fissurao e delaminao aps 2000 horas de exposio (EN 1062-11)
Aderncia ao substrato mido (resistncia a trao, pull off)
P: ausncia de bolhas, fissurao e delaminao aps carga e resistncia ao arrancamento:
0,8 N/mm2 (elstico) e 1,0 N/mm2 (rgidos) (EN 13578)
Critrios da ISO1504-2:
-
REVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO
Mercado brasileiro
No h normalizao nacional e nem laboratrios que realizem os ensaios correntemente, adaptando critrios existentes ao padro brasileiro
Necessidade de estudo de avalio de produtos e proposio de procedimentos de ensaios/normalizao e estudos de desenvolvimento de produtos com uso de novas tecnologias (ex. autolimpante)!
Poucos boletins tcnicos de produtos informam o atendimento a critrios de desempenho contra a corroso
-
O LCP tem uma srie de estudos de revestimento orgnicos para substrato metlico, no entanto, para concreto os estudos ainda so restritos. Isso devido ao desconhecimento no mercado da necessidade da aplicao de critrios rgidos de seleo dos produtos.
Caracterizao;
Potencial de corroso;
Resistncia de polarizao; e
Taxa de corroso.
Ensaios LCP:
Avaliao do desempenho de um verniz acrlico e um
verniz poliuretano antipichao como revestimentos de
proteo superficial do concreto contra a ao deletria
do dixido de carbono e de ons cloreto.
Estudo de caso
-
Estudo de caso
Per Novo
Per Velho
Base de tanques
-
Edifcio Garagem na Faria Lima - SP
Banco
Viaduto do Ch - SP
-
CONTEDO
Inibidores de corroso;
proteo catdica.
Tcnicas de proteo das estruturas:
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
revestimento da armadura ou aos especiais;
-
A proteo superficial feita por pintura epoxdica da armadura ou por zincagem, ou ainda, as duas em sistema dplex.
A epoxdica uma pintura eletrosttica que atua como barreira de proteo ao ingresso da H2O, Cl
- , O2 (NACE SP0187).
Defeito < 1 % da rea a cada 0,3 m
Permite reparo com tinta epoxdica
Espessura:
175 m a 300 m ( 10 mm) e, 175 m a 400 m (at 58 mm).
ASTM A775:
-
Holden Beach Bridge Calolina do Norte
No LCP, h somente um
estudo de reviso
bibliogrfica (2004).
Woodrow Wilson - Virgnea
-
A zincagem do ao feita por imerso a quente. O zinco atua como proteo galvnica do ao. A sua taxa de consumo em funo da estrutura da camada, como
tambm, do teor de ons cloreto e do pH do concreto.
Classe I =10 mm 915 g/m2 130 m
13 mm 1070 g/m2 150 m
Classe II 10 mm 610 g/m2 85 m
ASTM A A767:
defeito < 1 % da rea a cada 0,3 m;
permite reparo dos defeitos com tintas ricas em zinco;
cromatizao recomendada.
-
o zinco anftero: meio muito alcalino meio muito cido
Ataque severo
pH 9 a 12,5 Barreira protetora
Adequado para
concreto
carbonatado
Concreto com Cl-
> Tcrt Cl- e VFe -corr = (4 a 5) x VZn -corr
Adequado para
concreto com Cl-
Zn/concreto novo: ataque pronunciado do zinco e formao de hidroxizincita de carter protetor.
Zn + 2H20 Zn(OH)2 + H2
2Zn(OH)2 + 2H20 + Ca(OH)2 Ca(Zn(OH3)2.2H20
Consumo de ~10 m de Zn
Bolhas de hidrognio na interface
H restries!
-
Caleta Lo Rojas, Coronel
Central Colbn - Puerto de Coronel Piscicultura Los Fiordos - Agrosuper
-
Estudo de caso
Estudo em conjuntos habitacionais: inspees em campo e ensaios em laboratrio para avaliao da passivao e da taxa de corroso do ao-carbono zincado em gua de poro de concreto convencional e com ar incorporado.
Exame visual
Potencial de corroso
Resistncia de polarizao e taxa
de corroso
Ensaios:
-
Revestimento por eletrodeposio
(processo tambm conhecido como eletrogalvanizao)
-
PSOC
Ecorr > -600 mV (ECS)
AC1
icorr 1.4 A/cm2
PSAC2
icorr 0.8 A/cm2
PSAC1 Icorr 3.7 A/cm
2
PSAC2 icorr 2.1 A/cm
2
PSOC icorr 0.3 A/cm
2
10 1
Processo de
despassivao
Corroso
AC2 AC1 OC
pH ~ 12.2
AC2 AC1 OC
pH ~ 11.5
Passivao
Passivao
Revestimento por imerso a quente
-
Estudo de caso
Uma das primeiras referncias de obra
-
A utilizao de aos inoxidveis, especialmente do Lean dplex (baixos teores de nquel e molibdnio) vem crescendo gradualmente em obras
pblicas e privadas de grande porte e outras de valor histrico e de elevada responsabilidade tcnica.
O ao inoxidvel tem resistncia elevada corroso, sendo utilizado no exterior em estruturas que requerem vida til 100 anos.
BS 6744
O seu uso limita-se s armaduras superficiais e s armaduras de regies crticas, podendo ser associado ao projeto de estruturas mais esbeltas (menor espessura de concreto de cobrimento da armadura).
-
Per Progreso, Yucatn (austentico AISI 304)
Tanque nuclear - Frana
Haynes Slough, Oregon
(inoxidvel dplex UNS S32205)
-
REVESTIMENTO DA ARMADURA e AO INOXIDVEL
Mercado brasileiro
H necessidade urgente de estudos do desempenho de armaduras zincadas, considerado a composio qumica do vergalhes e do cimentos brasileiros e as condies climticas do nosso pas.
No h normalizao nacional e nem laboratrios que realizem os ensaios de desempenho correntemente. As informaes disponveis de desempenho so de estudos no exterior.
FBE/ao inoxidvel: no h mercado desenvolvido no Brasil, embora Gerdau produza armaduras com FBE nos USA.
Zinco: revestimento adotada no exterior e, recentemente, introduzido no Brasil. O revestimento do ao obtido por processo de imerso a quente e, tambm, por eletrodeposio. Ambos os processos seguem padro de revestimentos de ao para exposio atmosfrica.
-
Galvanizao Pintura Ao inox
Aderncia ao ao-carbono JJJJ JJJ _
Aderncia ao concreto JJJJ JJJ JJJ
Resistncia corroso JJJ JJJ JJJJ
Resistncia qumica JJJ JJ JJJJ
Resistncia abraso JJJJ JJ JJJJ
Resistncia ao impacto JJJ JJJ JJJJ
Resistncia aos ons cloreto JJ JJJ JJJJ
Resistncia aos raios ultravioleta e a umidade JJJJ JJJ JJJJ
Resistncia carbonatao JJJ JJJ JJJJ
Proteo catdica JJJ JJ _
Proteo por barreira JJJJ JJJJ _
J JJ JJJ JJJJ Inexistente/Muito Pouca Baixo Regular Elevado
Item Revestimento
Zincagem
-
Galvanizao Pintura Ao inox
Reao qumica c/ o cimento LLL L LAlteraes no projeto estrutural convencional LL LLL LLDificuldade de manuseio na obra (dobrar, transportar
e armazenar) LL LLLL L
Gerao de falhas no manuseio LL LLLL _
Necessidade de correo de falhas aps fabricao LLL LLLL _Necessidade de correo de falhas aps instalao
na obra LL LLL _Diminuio de desempenho em funo de falhas
remanescentes LL LLL _
Custo adicional ao de fabricao do ao LL LLL LLLL
Custo adicional ao do ao-carbono LL LLL LLLLElevao do custo adicional ao da obra
convencional LL LLL LLLLNecessidade de pr-tratamento do ao para receber
o revestimento L LL _
Necessidade de tratamento aps revestimento LL L _
L LL LLL LLLL Inexistente/Muito Pouca Baixa Regular Elevada
RevestimentoItem
Zincagem
-
Avaliao de diferentes tipos de aos inoxidveis com enfoque na influncia do molibdnio na resistncia corroso por pite em concreto contaminado com ons cloreto e carbonatado.
Exame visual
Potencial de corroso
Levantamento das
curvas de polarizao
Ensaios
Estudo de caso
-
A ocorrncia de corroso preferencial nas frestas formadas entre a resina e as pastilhas dos aos inoxidveis e no fio de cobre impossibilitou a sua avaliao quanto resistncia corroso por pite.
A avaliao da corroso em fresta possibilitou verificar uma tendncia de maior resistncia corroso dos aos com adio de Mo. Esta tendncia era maior para os aos dplex com 3 % de Mo, em relao aos austenticos e aos ferrticos.
Aos inoxidveis ferrticos Aos inoxidveis austentico
-
CONTEDO
Inibidores de corroso;
Tcnicas de proteo das estruturas:
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
proteo catdica.
-
Inibidores so substncias que se adicionadas ao concreto diminuem a velocidade de corroso sem causar grandes modificaes
ao mesmo.
INIBIDORES NA SUPERFCIE DO CONCRETO:
Usado na forma lquida aplicada sobre a superfcie do concreto endurecido. Atravessa a camada de cobrimento por difuso lquida e gasosa. mono-flor fosfato de sdio; aminas, amino-lcool ou amino-carboxilato; Silano organo-funcional base flor.
INIBIDORES NA MASSA DE CONCRETO OU ARGAMASSA DE REPARO:
Adicionados, na forma lquida ou em p, no concreto ou na argamassa. nitrito de clcio; benzoato de sdio e cromatos aminas, amino-lcool ou amino-carboxilato.
-
INIBIDORES
Mercado brasileiro
H carncia de estudos amplos do desempenho de inibidores, especialmente dos de novas tecnologias (ex. aplicados na superfcie do concreto)
No h normalizao nacional e nem laboratrios que realizem os ensaios de desempenho correntemente. A maioria das informaes disponveis de desempenho so de estudos no exterior.
-
Estudo de caso
Associa o hidrofugante com amina.
silano:
ligao qumica que evita a lixiviao de inibidor;
restringe o ingresso de gua contaminada com ons cloreto.
Silano organo-funcional
SP348 KM 062+695 N
-
Graute condutivo e concreto padro
Determinao do perfil de penetrao do inibido
Soluo saturada de Ca(OH)2
Velocidade de difuso de inibidores (VCI) no concreto
CorroLogic 690 (Cortec) Zerust Zerion C-711 (Zerust)
Inibidor
Amnia
Determinao da
presena amnia
(eletrodo Orion 95-12)
Estudo de caso
-
CONTEDO
Tcnicas de proteo das estruturas:
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
proteo catdica.
-
PROTEO CATDICA reconhecida como a tcnica que melhor pode proteger, a longo prazo,
as estruturas de concreto contra a corroso.
Princpio: estabelecer um fluxo de corrente que torna o ao-carbono catodicamente protegido.
Corrente impressa: o fluxo de corrente de proteo fornecido por uma fonte externa permanente de energia eltrica (retificador). Neste sistema, adotam-se anodos inertes (na superfcie do concreto), como tinta ou revestimento cimentcio com carbono, revestimento metlico, malhas e fitas de titnio revestido (metal nobre).
Anodo de sacrifcio: o fluxo de corrente de proteo fornecido por anodos consumveis (na massa ou na superfcie do concreto). Neste sistema, adotam-se anodos consumveis, como revestimento, chapa, malha e pastilhas de zinco.
-
2H+ + 2e- H2
Classicamente, a proteo catdica leva o potencial da interface ao/meio ao domnio de imunidade do ferro/gua do ou a um potencial muito prximo a este domnio. Em estruturas de concreto, este conceito
pode ser aplicado somente as estruturas submersas ou enterradas
Em estruturas atmosfricas, o conceito diferenciado...
Diagrama de Pourbaix do ferro/gua
-
Em estruturas atmosfricas, aplica-se o critrio de 100 mV de
decaimento!
Curva tpica de decaimento de potencial aps o
desligamento da corrente de proteo
-
H um grande impacto das reaes andicas e catdicas no concreto!
Acidificao
Alcalinizao
-
CORRENTE IMPRESSA
-
FITAS ZINCO
CORRENTE IMPRESSA
-
FIBRA DE VIDRO e
ZINCO
ZINCO TERMO-SPRAY
-
GALVASHIELD XP
Postergar o aparecimentos de regies andicas em estruturas submetidas ao ataque de cloretos.
Fios para a conexo eltrica
Pastilha de zinco
Argamassa especial alta condutividade inica (porosa).
-
Compatibilidade eletroqumica: a armadura fica embutida parte no material de reparo e parte no concreto antigo o que pode gerar o surgimento
de uma pilha de corroso
-
Estudo de caso
-
CONTEDO
Monitoramento das estruturas: sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.
-
O monitoramento das estruturas de concreto possibilita que o risco de corroso das armaduras seja estimado ao longo dos anos de
sua utilizao.
Sabendo-se o risco, medidas de preveno da ocorrncia da corroso ou de seu controle podem ser definidas corretamente.
Vantagens do uso de sensores: permitem o melhor conhecimento dos mecanismos de deteriorao; Obteno de modelos matemticos bastante seguros para a previso de
vida til da estrutura; otimizao e melhor planejamento das intervenes de inspeo e de
reparo da estrutura; avaliao de diferentes cenrios, por exemplo, mudana do sistema de
tratamento superficial, troca de material ou interrupo da proteo catdica.
-
A maioria dos sensores disponveis no mercado internacional
fundamenta-se no monitoramento da variao da corrente
galvnica entre barras de ao-carbono (anodo) e uma barra de
metal mais nobre (catodo) embutidas no concreto.
Sensor galvnico tipo escada
barras de ao-carbono - ANODO
embutidas em diferentes profundidades
do concreto de cobrimento da armadura
Barra de metal nobre - CATODO
embutida prximo das barras de ao-
carbono
Obras
novas!
Terminal de medio, instalado
na superfcie do concreto
Barras de metal nobre -
CATODO
-
Avaliao do risco de corroso
conforme ocorre a despassivao
gradativa das barras do ao-carbono
(anodo)
CO2 Cl- O2
Superfcie do concreto
Armadura
Anodo (barras de ao-carbono do
sensor)
H2O
Catodo
Penetrao de agentes
agressivos no concreto de
cobrimento da armadura
-
Co
nc
reto
de
co
bri
me
nto
da
arm
ad
ura
Monitoramento do perfil de umidade do concreto de
cobrimento da armadura
Sensor de umidade
Anis de ao-
inoxidvel
Resistividade
entre 2 aneis
adjacentes
Anis de vedao
Avaliao do risco de
corroso pela variao do
Perfil de umidade
Perfil de umidade elevado, menor deve ser o ingresso de gases e maior
deve ser o ingresso de ons cloreto no concreto
Perfil de umidade muito elevado ou baixo, menor deve ser a taxa de
corroso
Obras
novas!
eletrodo de
temperatura (embutido)
-
Guard-rings (p/ confinamento da corrente)
Concreto
Contato eltrico
c/ armadura
Contra eletrodo - CE
Monitoramento do risco de corroso pela avaliao da
taxa instantnea de corroso da armadura
Eletrodo de referncia -
ER (Mn/MnO2)
Eletrodo de trabalho armadura
Supe
rfc
ie d
o c
oncre
to
Sen
so
r
Tcnica de resistncia de polarizao - 3
eletrodos
terminal de aquisio e armazenamento dos
dados
barra de ao inoxidvel
-
MONITORAMENTO
Mercado brasileiro
Os sensores so pouco conhecidos e utilizados. Esse fato est relacionado com a restrio de tecnologia nacional e de pessoal qualificado. Isso abre um novo campo de investigao muito promissor!
Acredita-se que h um mercado crescente, tendo-se no futuro prximo cada vez mais sensores de melhor relao custo/benefcio, o que facilitar a monitorao permanente das estruturas de concreto.
-
Proteo catdica de estruturas de concreto = Cathodic protection for concrete structures. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais- RIEM, v. 6, n. 2, p. 178-193, apr., 2013
Carbonated and chloride contaminated concrete structure: the role of molybdenum in corrosion of stainless steel reinforcement. Corroso e Proteco de Materiais, v. 32, n. 1, p.42-49, 2013. 8p
Monitoramento da corroso em estruturas de concreto: sensor galvnico. Tchne, v.21, Ed.194, p.62-66, maio, 2013. 5p.
Monitoramento da corroso em estruturas de concreto: sensor de umidade, de taxa de corroso e de fibra ptica. Tchne, v.21, Ed.195, p.62-65, jun., 2013. 4p.
Monitoramento da corroso em estruturas de concreto com uso de sensores. In: CONFERNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, 12., 2013, Porto de Galinhas. Anais... 15p. (Artigo 338).
Resistividade eltrica do concreto. Tchne, v.21, Ed.200, p.62-65, nov., 2013. 5p.
Leia mais:
-
Behavior of carbon steel in simulated concrete pore solutions of air-entrained and conventional concrete. In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS, 2012. (resumo 1176).
The effect of molybdenum on the corrosion performance of stainless steel in chloride-contaminated and carbonated concrete. In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS, 2012, Istambul., 2012. 17p (Artigo 1177).
Estudos da influncia do molibdnio na resistncia corroso de aos inoxidveis ferrticos, austenticos e dplex em soluo simulada de gua de poro e em concreto. INTERCORR 2012, 32, 2012. (artigo 093).
Galvanizao e pintura epoxdica de armaduras de estruturas de concreto como proteo adicional contra a sua corroso. In CONFERNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, COTEQ, 11, 2011,
Extenso da vida til das estruturas de concreto armado com uso de armaduras zincadas. Tchne, v.19, n.170, p.72-76, maio, 2011. 5p.
Proteo de estruturas de concreto. congresso brasileiro do concreto, CBC2010, 52, 2010, Fortaleza. Anais... Fortaleza: IBRACON, 2010. 16 p. (Artigo 0257)
Leia mais:
-
contatos:
Neusvaldo Lira de Almeida