CENTRO UNIVERSITÁRIO DO SUL DE MINAS - UNIS/MG

BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

TRABALHO ACADÊMICO - QUIMICA:

Corrosão em concreto armado

LETÍCIA ROCHA DE ANDRADE

Varginha - MG2012

INTRODUÇÃO

O concreto armado é atualmente o material mais usado na construção de estruturas de edificações e grandes obras viárias como pontes, viadutos, passarelas, etc. Seu emprego é conhecido no mundo todo. O conhecimento dos processos corrosivos que atacam essas instalações é de extrema importância. Para o estudo adequado e perfeita aplicação das técnicas de combate à corrosão e para esses casos, usa-se a aplicação dos revestimentos protetores e proteção catódica.

Na área da engenharia, existem diversas consequências do processo corrosivo, como ocorre no aço de reforço das estruturas de concreto. Na intenção de oferecer segurança e durabilidade às estruturas, empresas do ramo químico e de produtos para construção civil disponibilizam no mercado diferentes formas de proteção à corrosão.

Fica claro que os problemas que forem diagnosticados, devem-se ser revistos e resolvidos para que não ocorra nenhum tipo de constrangimento mais tarde. O problema mais evidente sem duvidas é o tempo e a qualidade de duração desse tipo de estrutura. Tais problemas são sempre discutidos em congressos nacionais e internacionais. A importância do concreto se perderia caso não o armasse com ferro. Até algum tempo atrás se o concreto armado fosse bem executado, sua duração seria ilimitada. Porém, criando experiência e observando bem o que se sucedia, chegaram à conclusão de que quando o concreto armado fica exposto à umidade, sua duração já não é tão mais ilimitada. Descobriu-se então que a carbonação e outros agentes químicos atacavam a superfície do concreto fazendo assim a sua degradação. Este trabalho acadêmico será uma pesquisa de como ocorre, porque e como fazer para que não aconteça isso em uma obra.

1.0. CONCEITO DE CORROSÃO

A corrosão é um fenômeno que pode ocorrer de várias maneiras e que afetam materiais orgânicos e principalmente os inorgânicos. Na maioria das vezes ela é fruto de uma reação eletroquímica o qual se envolvem metais e um eletrólito (geralmente é formado por substâncias químicas e água) que são capazes de formarem pilhas, gerando corrente elétrica, ou uma definição de corrosão ainda mais ampla seria como a interação de um material com o ambiente seja por reação química ou eletroquímica.

Dois exemplos mais são comuns são a oxidação e a dissolução de um metal em um meio aquoso. Sempre que um elemento químico perde ou cede um ou mais elétrons se diz que ele oxida. Por outro lado quando tal recebe elétrons, ele se reduz. Portanto, uma reação de oxidação ou de redução envolve a transferência de elétrons. Uma reação de corrosão se sucede a partir de transferências de elétrons entre um elemento químico do material com outro meio.

O solo por mais seco que pareça estar sempre contém água (pura) e que normalmente funciona como excelentes eletrólitos para a passagem dessa corrente. Quando uma tubulação de aço ou de ferro é enterrada, está sujeita a ação dos processos corrosivos existentes que geralmente são causados por: contatos elétricos entre dois metais diferentes; heterogeneidades do aço ou do ferro; heterogeneidades do solo; eletrólise causada por correntes elétricas de fuga oriundas de fontes externas de força eletromotriz (como os geradores de corrente contínua das estradas de ferro eletrificadas) ou pela combinação de alguns ou de todos esses fatores atuando ao mesmo tempo, que acontece na maioria das vezes. Em casos especiais, menos comuns, uma tubulação enterrada pode ser atacada também pela corrosão resultante da ação de certos tipos de bactérias.

2.0. CONCEITO DE CONCRETO ARMADO

O desenvolvimento acelerado da construção nos últimos 50 anos foi devido, principalmente, à utilização do concreto armado.

Uma das grandes vantagens do concreto armado é que ele pode, por natureza e desde que bem executado, proteger a armadura da corrosão. Essa proteção baseia-se no impedimento da formação de células eletroquímicas, através de proteção física e proteção química.

O concreto armado é um material que apresenta alta resistência às tensões de compressão, porém, apresenta baixa resistência a tração (cerca de 10% da sua resistência à compressão). Assim sendo, é imprescindível a necessidade de juntar ao concreto um material com alta resistência a tração, com objetivo desse material, disposto convenientemente, resistir às tensões de tração atuantes. Com esse material composto (concreto e armadura – barras de aço), surge então o chamado “concreto armado”, onde as barras da armadura absorvem as tensões de tração e o concreto as tensões de compressão, no que pode ser auxiliado também por barras de aço (caso típico de pilares, por exemplo). Mais resumidamente pode-se definir como concreto armado “a união do concreto simples e de um material resistente à tração (envolvido pelo concreto) de tal modo que ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes”

Para que ocorra um adequado cobrimento das armaduras deve se ter um concreto de alta compacidade (sem “ninhos”), a argamassa tem que estar adequada e homogênea e cumprindo isto se garante a impermeabilidade, a proteção do aço aos agentes externos agressivos. Tais agentes podem estar contidos na atmosfera, em águas de residências, do mar, industriais de dejetos orgânicos etc.

Não deve, tampouco, conter agentes ou elementos agressivos internos, eventualmente utilizados no seu preparo por absoluto desconhecimento dos responsáveis, sob pena de perder, ou nem mesmo alcançar, essa capacidade física de proteção contra a ação do meio ambiente.

Basicamente, são dois os processos principais de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para concreto armado: a oxidação e a corrosão propriamente dita.Por oxidação entende-se o ataque provocado por uma reação gás-metal, com formação de uma película de óxido. Este tipo de corrosão é extremamente lento à temperatura ambiente e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas, salvo se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera. Este fenômeno ocorre, preponderantemente, durante a fabricação de fios e barras de aço. Ao sair do trem de laminação, com temperaturas da ordem de 900°C, o aço experimenta uma forte reação de oxidação com o ar ambiente. A película que se forma sobre a superfície das barras é compacta, uniforme e pouco permeável, podendo servir até de proteção relativa das armaduras contra a corrosão úmida posterior, de natureza preponderantemente eletroquímica. Antes de o aço sofrer trefilação a frio, para melhoria de suas propriedades, esta película, denominada carepa de laminação, deve ser removida por processos físicos, do tipo deca laminação, ou químicos, do tipo decapagem com ácidos. A película inicial é substituída por outra de fosfato de zinco ou de hidróxido de cálcio, que são utilizados como lubrificantes do processo podendo ser, à semelhança da primeira, débeis protetoras do aço contra a corrosão úmida. Por não ser este o fenômeno principal de corrosão nas estruturas convencionais, não será aprofundado no presente trabalho.Por corrosão propriamente dita entende-se o ataque de natureza preponderantemente eletroquímica, que ocorre em meio aquoso. A corrosão acontece quando é formada uma película de eletrólito sobre a superfície dos fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de umidade no concreto, salvo situações especiais e muito raras, tais como dentro de estufas ou sob ação de elevadas temperaturas (> 80°C) e em ambientes de baixa umidade relativa (U.R.< 50%). Este tipo de corrosão é também responsável pelo ataque que sofrem as armaduras antes de seu emprego, quando ainda armazenadas no canteiro. É o tipo de corrosão que o engenheiro civil deve conhecer e com a qual deve se preocupar. É melhor e mais simples preveni-la do que tentar saná-la depois de iniciado o processo.Embora num processo corrosivo sempre intervenham reações químicas e cristalizações de natureza complexa, será apresentado, a seguir, um modelo simplificado do fenômeno de ataque eletroquímico, que serve para explicar a maioria dos problemas e fornece as ferramentas básicas para sua prevenção.

As principais causas que ocasionam a oxidação são:

2.1. Carbonatação

Nos primeiros dias da confecção o concreto tem alcalinidade, pela presença de hidróxidos e, principalmente, de cálcio.

Neste nível de alcalinidade o ferro está em situação passiva e não há perigo de oxidação.Com o passar do tempo vai diminuindo a alcalinidade, pela presença da umidade.Com a diminuição do PH o concreto não protege a ferragem.No processo da oxidação das ferragens há expansão e, em seguida, o desprendimento do concreto.As reações químicas que se processam na carbonatação são as seguintes:CO2 + H2O = H2CO3

Dióxido de carbono + água = Ácido carbônicoH2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 =2H2OÁcido carbônico + Hidróxido de cálcio = Carbonato de cálcio + águaCaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2

Carbonato de cálcio + ácido carbônico = bicarbonato de cálcio (solúvel)

A velocidade do avanço do processo de carbonatação é a seguinte: P = K T, ondeP = profundidade encontrada da carbonatação, em centímetros.K = coeficiente de 0,2 para um bom concreto, e de 0,5 para um concreto de controle razoável.T = tempo de vida do concreto armado, em anos.

*Observação: K é uma variável de difícil determinação, pois ela é uma dependente da qualidade do concreto, em função da:- porosidade do concreto- espessura de recobrimento- velocidade da difusão dos gases através do concreto- atmosfera agressiva que envolve o concreto, etc.Para exemplificar, serão dados os seguintes valores aos ermos da equação:T = 25 anos K = 0,2, então P = 0,225 = 1cmNeste caso a velocidade da carbonatação foi de 0,04cm por ano.No caso de um concreto com K = 0,5, o valor P passa a serP = 0,5 25 = 2,5cm.Para uma adequada segurança, recomenda-se um recobrimento mínimo de 2,5cm para que a obra tenha uma duração de, pelo menos, 50 anos, sem risco de corrosão das armaduras.

Para um concreto de controle razoável P = 0,5 50 = 3,54cmNa prática, usa-se uma solução alcoólica de fenolftaleína para verificar a ação dos carbonos no concreto. Pingando-se o reagente no concreto, se ele se mantiver incolor, o PH é menor ou igual a 9 e ele carbonatou; se ele ficar rosa, o PH é maior que 12 e ele não carbonatou.

Se a qualidade do concreto tiver sido comprometida, de forma a permitir a penetração do gás dióxido de carbono (CO2), oxigênio (O) do ar e umidade (água H2O), então o ferro (Fe) passa a ser atacado pela ferrugem.A formação de ferrugem se processa pela seguinte reação:Fe + CO2 + H2O FeCO3 + H2

carbonato de ferroFeCO3 + CO2 + H2O Fe (HCO3)2

bicarbonato ferroso que pela ação do oxigênio ionizado, se oxida.

2Fe (HCO3)2 + O2 Fe2O3 .2H2O + 4CO2

óxido de ferro hidratado.A formação da ferrugem dá-se acompanhada do aumento de volume do ferro, que atingirá várias vezes sua espessura original, fazendo com que, a interface do concreto aderida ao ferro, se desprenda da armadura enferrujada e em expansão, acelerando a destruição do concreto armado.

2.2. Agressividade química

Ocorre a corrosão da armadura quando o PH do concreto que envolve o ferro é igual ou inferior a 9, e o concreto contém cloretos. Os cloretos, na maioria das vezes, são incorporados aos concretos pelo excesso de água, que leva cloreto de cálcio, pela presença do cloreto de sódio. A partir de 0,4% o cloreto de cálcio é de grave risco, provocando a corrosão das armações, porém, no cloreto de sódio, a gravidade se inicia a partir de 0,1%. O cloreto de cálcio chega ao concreto que envolve as armaduras durante a concretagem, através da água, da areia, da brita, ou simplesmente através da neblina marinha: é o caso de nossas pontes e viadutos, próximos do mar ou sobre o mar.

Nos ambientes industriais a agressividade química é mais freqüentemente devida às impurezas do anídrico sulfuroso que, com a chuva, forma o ácido sulfúrico, neutralizando a alcalinidade dos hidróxidos que se relacionam com o carbonato de cálcio, dando, eventualmente, uma formação de cristais de gesso composto com alumínio, o que leva a um aumento de volume, provocando o desprendimento do concreto (orla da Lagoa Rodrigo de Freitas, no Rio de Janeiro).

Especificamente os agentes químicos têm a seguinte ação obre o concreto:1º - Ação dos ácidosOs ácidos baixam o PH do meio e reagem aos carbonatos eventualmente existentes.2º - Ação dos cloretos

Podem estar presentes no concreto através de várias fontes: da água de amassamento, de certos aditivos, da impureza dos agregados e da atmosfera, principalmente em locais perto do mar.

A presença de íons - cloreto que eletrólito (concreto úmido) modifica a distribuição das regiões ou zonas de corrosão do aço, inclusive nas regiões de passividade do aço.Devem-se ter cuidados especiais com o concreto aparente, pois ele é poroso e permeável.

3o - Ação dos sulfatosEm certas regiões industriais em que há emanação de óxidos de enxofre (SO2 e SO3), estes penetram no concreto, reagem com a água, formando ácido sulfúrico, que reage com o alumínio tri cálcio de cimento, formando sulfo - aluminato de cálcio hidratado. Esta última reação se dá com grande aumento de volume, criando grandes tensões internas que desagregam o concreto.

3.0. DETERIORAÇÃO ACELERADA DO CONCRETO

As causas expostas anteriormente aceleram a oxidação das ferragens, além de termos de considerar: a porosidade do concreto, as fissuras, a pouca espessura do cobrimento e a umidade ambiente.

3.1 Porosidades no Concreto Armado

O excesso de poros, com diferentes diâmetros, se esclarece conhecendo-se o processo de fabricação do concreto, que fica relacionado à proporção da água e do cimento, chamada relação A/C.

Neste processo de molhagem do cimento, a água participa de 40%, em relação ao peso do cimento, sendo que 25% dela atua como água de cristalização e 15% como água de geleificação, e fica absorvida, fisicamente desaparece, seca o cimento, dando lugar aos canalitos ou poros, de diâmetro ao redor de 1,5mm. Se a percentagem da água superar os 40%, o excesso dará lugar a poros de 4mm, quando acontece a evaporação. É fato que a existência dos poros favorece a penetração da água e dos gases, que, em regiões de geadas, ocasionam os fenômenos de gelo e degelo, que muito deterioram o concreto.

Devemos levar em consideração que, quando aumenta a relação A/C de 0,4 a 0,75, a velocidade de carbonatação se eleva ao quadrado, porque o número de poros no concreto aumenta em 1/2 vez, (difusão de CO2 em poros cheios de ar, item 1. l -b).

3.2. Formação de fissuras no concreto armado

As fissuras no concreto armado não podem ser evitadas, porém sua extensão pode ser limitada, de acordo com a agressividade ambiental a que ficará exposto o concreto.Em atmosferas agressivas é sempre recomendado que o recobrimento da armadura seja superior à espessura da carbonatação, para que não haja risco de oxidação nas fissuras de largura inferior a 0,2mm. Nas atmosferas marinhas e industriais, a largura de 0,1mm é bastante e, no caso de caixas d'água, é recomendável que a largura da fissura seja inferior a 0,1mm.

3.3. Espessuras (cobrimento)

Ver norma NB-1 de 1978 para projetos e execução de obras de concreto armado.O cobrimento das barras das armaduras varia de 2 a 6 cm.

4.0. AVALIAÇÃO DO ESTADO DE DETERIORAÇÃOPara decidir qual sistema de recuperação faz-se necessário:

4.1. Exame visual e sonoro

O exame visual complementa-se com batidas, sobre a superfície do concreto, com um pedaço de cano, para ouvir e avaliar as áreas ôcas do concreto (acústica).

4.2. Resistência à compressão

A resistência à compressão mede-se com um aparelho de impacto ou, para melhor exatidão, extraindo-se uma parte do concreto e posteriormente, processando-se ao ensaio de ruptura.

4.3. Porosidade

Adapta-se sobre o concreto uma pipeta graduada, avaliando-se o índice de absorção da água em função do tempo decorrido.

4.4. Resistência à tração (teste de aderência).

Aplica-se sobre o concreto uma pastilha de aço, colada com epóxi, e submeter-se-á, posteriormente, à tração.

4.5. Profundidade de carbonatação (porosidade e capacidade de ligação).

A profundidade da carbonatação é determinada cortando o concreto verticalmente e impregnando-o com uma solução alcoólica de fenolftaieína. A área que não ficar colorida indica o término e a profundidade da carbonatação no concreto (item 1.1. b).

4.6. Espessura do recobrimentoA espessura do recobrimento do concreto sobre a armadura mede-se por meio do rastreamento, com o detector de metais eletromagnético. Quando a espessura é inferior à profundidade da carbonatação (item 3.5), entende-se que a ferragem está oxidada.

4.7. Largura da fissuraA largura da fissura mede-se com um microscópio que a focaliza a partir de 40 mícrones. Este dado deve relacioná-lo com a profundidade da carbonatação (item 3.5) e o tipo de agressividade ambiental

4.8. Percentagem de cloros e outros agressivos químicosA percentagem de cloros e outros agressivos químicos medem-se extraindo uma amostra do concreto que esteja perto da ferragem e analisando-a quimicamente.

4.9. Avaliação das fissurasAnalisados todos os pontos da agressividade química que rodeia a estrutura de concreto armado, especifica-se o sistema de recuperação e de proteção preventiva. Pode ocorrer que o grau de deteriorização do concreto armado seja de tal magnitude que não seja possível salvar a construção. Exemplo: Viaduto Faria Timbó, pontes em diversas

estradas em todo o Estado do Rio de Janeiro, marquises que desabaram em outros Estados do Brasil e que foram obrigadas a serem postas no chão ou substituídas por outras construções.Em outras ocasiões aparecerão fissuras no concreto, que nada têm a ver com a oxidação da ferragem. Neste caso, processa-se à injeção de compostos de epóxi fluido e rígido. Caso a fissura não se mova é porque as causas que a provocaram desapareceram: retração do concreto, assentamento, etc. Se a fissura for dinâmica, deverá ser selada com um composto termoplástico, porém, o mais freqüente, é que a fissura seja motivada pela oxidação da ferragem. Neste caso, a fissura se apresenta em linhas paralelas à armadura e, para prescindir da sua eliminação, procura-se ver se o concreto que envolve a ferragem não está carbonatado, se tem o PH alcalino, isto é, maior do que 10, e se a percentagem de cloro é inferior à indicada em ítem 1.2.A recuperação de um concreto armado fissurado ou que já tenha perdido parte do recobrimento e do brilho, por oxidação, consiste em sanear as partes deterioradas e evitar que a ferragem venha a se oxidar, restaurando-o com um material o mais parecido ao concreto quanto ao seu módulo de elasticidade, porém, sem os defeitos que tinha o concreto, que deram origem à sua deterioração:a)Perda do revestimentob)Apicoado ou jateadoc) Recoberto

5.0. RECUPERAÇAO DO CONCRETO ARMADO

5.1. Limpeza

A limpeza do concreto deteriorado deve ser feita mecanicamente, até encontrar o melhor suporte que tenha um PH maior que 9 e o percentual de cloro igual ao indicado no item 1.2. O ferro deve ficar totalmente descoberto em toda a área em que se apresenta oxidado. A melhor limpeza se faz com um jato de sílica, que é indispensável para a limpeza da ferrugem. Há também outro modo de tratamento: utilizar inibidor de ferrugem que, aplicado sobre a ferrugem do ferro, transformada em fosfato de ferro e incorpora-lhe uma fina película de asfalto. Se a seção do ferro da armação tiver escorrido (diminuído) em mais de 10%, ou não seja suficiente para a carga que vai suportar a estrutura, a armação deve ser completada ou substituída por novas ferragens.

Nos pilares ou vigas, se as ferragens estiverem muito oxidadas, os reforços se fazem mediante a técnica de envolvimento, pela parte externa, com ferros achatados, isto é, ferros mais achatados do que grossos, e compostos de epóxi.

5.2. Proteção anti-oxidante

Os ferros que pouco diminuem de espessura e que se encontram enferrujados, devem ser tratados com uma imprimação de inibidor de ferrugem, que tem propriedade fosfatizante, permitindo, dessa maneira, uma proteção anti-oxidante, do tipo pintura, sobre a qual o concreto novo tem uma boa aderência.O concreto a ser aplicado deve ser composto com uma argamassa especial, fabricada industrialmente, à base de cimento, sílica e aditivos que provêm aderência e pequeno graute.

5.2.1. Recobrimento com argamassa especial

Também se usa o recobrimento com argamassa polimérica que é feita com mistura de cimento - cola e uma dispersão de polímeros líquidos, desenvolvidos para esse fim. A argamassa de enchimento aplica-se posteriormente ao trabalho do chapisco, que é feito com plastificante acrílico (dispersão de polímeros acrílicos a serem misturados com cimento - cola até se obter uma massa de consistência cremosa). Plastificante acrílico/cimento - cola: 1/2 parte em volume.

5.2.2. Recobrimento epóxi

No caso de recobrimento com epóxi, faz-se a mistura dos componentes sem solventes e aplica-se em duas camadas, porém, antes de fazer a segunda aplicação, deve-se verificar se a primeira está dando aderência à segunda, pois há um tempo livre para promover esta aderência.

Lembrar que a segunda camada de epóxi tem dupla função: promover aderência tanto para a argamassa hidráulica como para a argamassa de resina epóxi, que sempre se aplica quando a segunda camada tiver aderência.Nas misturas de sílicas de granulometria de ± 0,2mm, projetadas manualmente, caso o tempo seja exíguo, aplica-se a argamassa de enchimento no período aberto da aderência. Faz-se imprimação líquida de dois componentes de epóxi, de 20 a 25ºC, com tempo de aderência de 3 horas.

5.2.3. Cuidados com o concreto

Após a remoção do concreto que envolve a área atacada do ferro, a superfície do concreto - base precisa ser devidamente limpa, isenta de poeira e totalmente livre de elementos soltos, isto é, deve-se deixar o concreto firme e coeso, para se lançar o novo concreto.

5.2.4. Tratamento da armadura

Quando o ferro estiver totalmente descoberto, deve-se observar se existe carepa a ser eliminada. Para tanto, deve-se bater, com outro ferro, a superfície da carepa. Se a carepa é simplesmente uma finíssima camada de óxido de ferro, de alta dureza e fortemente aderida ao ferro base, processa-se à pintura com inibidor de ferrugem em uma demão, como pré-primer, que, além de incorporar o óxido de ferro (ferrugem) ao ferro base, transformará a ferrugem em fosfato, perfeitamente aderido ao ferro base. Passadas 72 horas da pintura feita com inibidor de ferrugem, verificar se houve alguma parte da ferrugem que deixou de reagir com a superfície do ferro base. Neste caso processa-se a uma leve raspagem da área que não reagiu e repinta-se o local com o inibidor de ferrugem.

As principais funções do inibidor de ferrugem são:a)Proteger a corrosão do ferro.b)Eliminar os vestígios de ferrugem do ferro.c)Duplicar a proteção anticorrosiva do concreto.

d)Promover melhor aderência da pasta cimento-cola.e)Reduzir os efeitos da corrosão eletroquímica.

5.3. Reenchimento (recomposição)

Quando o volume da argamassa de enchimento tem espessura (profundidade) superior a 6 cm, a técnica de enchimento é a seguinte:I - Os ferros deverão estar protegidos, por mais de 72 horas, com inibidor de ferrugem “OXIPRIMER”.II - Aplica-se uma nata de cimento – cola “DIPLAS EXTRA FORTE” e, em seguida, a argamassa industrializada, como argamassa de enchimento e graute “R MORTER”.

Para os demais casos, a recuperação se faz com as argamassas industrializadas que podem ser preparadas com polímeros líquidos que substituem a água de amassamento, obtendo-se assim uma argamassa impermeável.Há outras argamassas feitas com resinas reativas, de endurecimento na temperatura ambiente, sendo estas argamassas à base de epóxi.O processo de aplicação será diferente, porém, pois tanto a polimérica como a reativa, exigem que o suporte receba uma imprimação prévia,

5.4. Escolha da argamassa de enchimentoPara decidir sobre a argamassa de enchimento, é necessário estabelecer as características mais relevantes a exigir de cada obra de recuperação do concreto.

5.4.1. Características (apropriadas)A argamassa de recuperação será mais adequada quanto mais satisfizer às seguintes propriedades:a) Máxima resistência à compressão e à flexitração.b) Máxima rapidez de pega e de endurecimento.c) Módulo de elasticidade e compressão similar ao do concreto do suporte.d) Máxima resistência ao CO2, à água, tanto na forma liquida como na de vapor.e)Ser isenta de fissuras, e sem nenhuma retração.f)Máxima resistência à agressividade química ambiente.g)Perfeita aderência ao concreto suporte, superior à coesão do mesmo.h)Menor custo de recuperação, tanto dos materiais, como da mão-de-obra de aplicação.

5.4.2. Argamassa poliméricaNão é suficiente introduzir uma parte de polímero em dispersão na argamassa de cimento e areia, feita, de modo empírico, nas obras.Para se conseguir uma argamassa de recuperação de concreto, torna-se necessário fazê-la de acordo com a parábola de Fuller, ou seja: y = 100 /D sendo:

dy = percentagem da sílica que passa pelas peneiras.D = tamanho máximo da sílica, em mm.d = abertura de cada peneira utilizada, em mm.

Estes são alguns dos requisitos para se conseguir uma argamassa com propriedades adequadas de impermeabilidade e de resistência à compressão. Isto, em resumo, nos leva a uma argamassa absolutamente inorgânica, duradoura, capaz de não se deteriorar, mesmo que fique exposta ao intemperismo ambienta.

5.4.3. Argamassa composta com resina epóxi.Neste caso o aglomerante será constituído por resinas reativas que são encontradas em dois componentes que, uma vez misturados, seu processo de endurecimento é rápido, alcançando, em poucas horas, alta resistência mecânica.Dessa maneira obtêm-se as argamassas feitas com aglomerantes à base de epóxi. Estas argamassas superam tecnicamente as que são compostas de polímeros acrílicos, exceto no que se refere ao módulo de elasticidade; porém, no que se refere à aderência, há possibilidade de aplicação de argamassa de maior espessura, e de mantê-la seca por longos anos e imune aos agentes químicos.Ela também é recomendada quando se necessita alcançar, em poucas horas, maior resistência mecânica, nos casos em que o enchimento supere a espessura de 6 cm.Obs.: A temperatura de aplicação da argamassa epóxi não deve ser superior a 60 º.C, para evitar que, ao esfriar, os esforços de cisalhamento que são produzidos na sua união com o concreto suporte, afetem sua resistência à tração.

6.0. TEMPERATURA E UMIDADE - O QUE CAUSAM NO CONCRETO

6.1. Efeitos da temperatura e umidade

Nos projetos para estrutura de concreto armado precisamos levar em consideração os efeitos da temperatura, da umidade e da água, sobre a estrutura.As variações de temperatura provocam dilatações e contrações amplamente conhecidas, mas muitas vezes esquecidas.Menos conhecido ainda é o efeito da variação da umidade sobre a estabilidade dimensional de uma estrutura. Entretanto, existem fontes de informações que alertam para as alterações dimensionais, oriundas das variações da umidade.As estruturas sofrem também danos causados pela água, com os quais os engenheiros estão bem familiarizados.Conforme a composição química da água e sua atuação, as estruturas podem ser agredidas e dilapidadas, as ferragens podem enferrujar-se e levar a estrutura a uma erosão caótica ou ao colapso total.Estas afirmações são verdadeiras e são comprovadas pela crescente atividade e desenvolvimento das empresas especializadas na recuperação de estruturas de concreto, principalmente pontes, viadutos, estádios e obras públicas em geral, que não receberam a atenção de uma conservação preventiva.Como é mais econômico prevenir do que consertar, recomendamos que as diferentes partes de uma estrutura sejam estudadas com o objetivo de dotá-las da proteção necessária contra a agressão do meio ambiente e para que possam acomodar-se às dilatações e contrações a que serão submetidas.Apresentamos a seguir uma análise detalhada dos efeitos da umidade e da temperatura:

6.2. Movimento devido à umidade

a)O concreto mudará sempre de volume, devido à variação da umidade contida nele.

b)Haverá contração, devida à hidratação do cimento ao curar. (inicialmente o concreto é submetido a grandes esforços, que devem ser eliminados com a instalação de juntas).Uma vez ocorrida esta contração inicial, o concreto não recuperará sua posição inicial e pode-se assegurar que a contração continuará com intensidade decrescente, por um período de 3 anos depois da construção.

c)Uma vez o concreto endurecido, suas variações são devidas à mudança de umidade, conforme as estações do anoEstas variações podem alcançar até 3,80 milímetros em uma laje de 30 metros, exposta às condições atmosféricas, porém, nos casos citados, o movimento varia conforme o conteúdo do cimento e a relação deste com a água.

6.3. Movimento devido à temperatura

a)O coeficiente médio de dilatação do concreto é de 0.000014 por 1oC, porém este coeficiente varia conforme a quantidade do concreto. Ele também é influenciado pelo tipo e origem do agregado utilizado. Os compostos de sílicas dão valores elevados e os de pedra calcárea, baixos. É sabido que o movimento térmico devido ao sol, nas estruturas expostas a ele, pode ser de até l0,l6mm, numa laje de 30 metros.

b)O comprimento das lajes tem singular importância nestas mudanças, devido às mudanças de temperatura e à diferente natureza destas variações, e da diferença de temperatura entre a parte superior e a parte inferior das lajes, criando ou produzindo-se esforços de flexão nos extremos e, sobretudo, nos cantos. Estes movimentos diferentes fazem com que as lajes se arqueiem. Estes fenômenos podem ser vistos facilmente nos extremos das peças de concreto, onde haja uma marcada diferença de temperatura, como sucede nas lajes de cobertura de um grande edifício que estejam presas por meio de pilastras.

c)Quando o concreto é submetido a uma carga forte e prolongada, podem ocorrer deformações plásticas, ao tratar de livrar-se do esforço a que foi submetido.

A magnitude deste efeito depende da intensidade e da duração do esforço.Os movimentos que aparecem numa estrutura de concreto não atuam, entretanto, igualmente.A dilatação devida ao aumento da temperatura opõe-se, às vezes, à contração devida à perda da umidade, o que provoca grandes tensões na estrutura e a deformação plástica do concreto.

6.4. Consideração básica na fase do projeto.

O projeto de uma estrutura que levar em consideração o postulado acima, mostrará juntas de dilatação que terão a função de absorver os movimentos de que falamos.Os arquitetos precisam também preocupar-se como farão a vedação destas juntas na execução dos projetos.

O projeto precisa incluir o detalhe da vedação das juntas, senão a obra tornar-se-á de difícil solução, ter-se-á que recorrer à improvisação em vez do emprego de uma técnica projetada e adequada.As empresas fabricantes de produtos específicos para juntas podem fornecer uma assistência valiosa durante a fase do projeto, quando os projetistas devem recorrer a elas para solicitar sua colaboração e orientação.

CONCLUSÃO

Por todo o exposto, é possível concluir que a corrosão é um dos fatores preponderantes no processo de deterioração do concreto armado, pois este quando em contato com a umidade há uma significativa diminuição de seu tempo de vida útil.

A corrosão, conforme já exposto no presente trabalho acadêmico, pode ser entendida como um fenômeno que afetam materiais orgânicos e principalmente os inorgânicos.

Os tipos mais comuns de corrosão são a oxidação e a dissolução de um metal em um meio aquoso, pois sempre que um elemento químico perde ou cede um ou mais elétrons se diz que ele oxida.

Especificamente no caso do concreto armado, existem dois processos principais de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço: a oxidação e a corrosão propriamente dita.

Uma das grandes vantagens do concreto armado é que ele pode, por natureza e desde que bem executado, proteger a armadura da corrosão. Essa proteção baseia-se no impedimento da formação de células eletroquímicas, através de proteção física e proteção química.

Um bom cobrimento das armaduras, com um concreto de alta compacidade, sem "ninhos", com teor de argamassa adequado e homogêneo, garante, por impermeabilidade, a proteção do aço ao ataque de agentes agressivos externos.

Esses agentes podem estar contidos na atmosfera, em águas residuais, águas do mar, águas industriais, dejetos orgânicos etc. Não deve, tampouco, conter agentes ou elementos agressivos internos, eventualmente utilizados no seu preparo por absoluto desconhecimento dos responsáveis, sob pena de perder, ou nem mesmo alcançar, essa capacidade física de proteção contra a ação do meio ambiente.

Assim, para que exista eficácia no combate à corrosão no concreto armado, é necessário aplicar um revestimento protetor convenientemente escolhido, complementado por um sistema de proteção catódica que, para o caso de existência de correntes de fuga de estradas de ferro eletrificadas, precisa ser utilizado por um sistema eficiente de drenagem das correntes tubo/trilho (interligações elétricas, através de diodos adequadamente dimensionados e instalados entre a tubulação enterrada e os trilhos da estrada de ferro).

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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GEMELLI, Enori. Corrosão de Materiais Metálicos e Sua Caracterização. LTC Editora: Rio de Janeiro, 2001.