Ap5 - Corrosão de Armaduras

8/15/2019 Ap5 - Corrosão de Armaduras

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CORROSÃO DE ARMADURAS

Causas Mecanismo Recuperação


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GENERALIDADES

O fenômeno de corrosão da armadura no concreto éde natureza eletroquímica.

Pode ser acelerado pela presença de agentes

agressivos externos, internos, incorporados aoconcreto ou gerados pelo meio ambiente.

Para haver corrosão, devem concorrer alguns fatorestais como presença de oxigênio, umidade e oestabelecimento de uma célula de corrosãoeletroquímica.


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GENERALIDADES


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GENERALIDADES

Os cuidados de projeto devem começar pelo estudo docobrimento correto que cada elemento estrutural tem dereceber.

Com relação ao meio ambiente, devemos observar ascaracterísticas climáticas do local onde será implantada aobra.

O índice de umidade e a variação de temperatura são

outros fatores que devem ser observados.Cuidados devem ser tomados com obras executadas em

regiões com atmosfera marinha, em que a proximidadedo mar proporciona um meio ambiente mais agressivo.


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PASSIVAÇÃO DA ARMADURA

O concreto oferece ao aço uma dupla proteção; Física: separa o aço do contato direto com o meio

externo;

Química: conferida pelo elevado pH do concreto, o qual

promove a formação de uma película passivadora queenvolve o aço;

A formação e estabilidade dessa película têm relação coma elevada alcalinidade da solução aquosa presente nos

poros do concreto.A película passivadora protetora do aço é gerada a partir

da reação eletroquímica que resulta na formação de umafina camada de óxidos, transparente e aderente ao aço.


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PROCESSO DE CORROSÃO

O processo de corrosão ocorre pela penetração desubstâncias agressivas que atuam através dos seguintesmecanismos:

A carbonatação do concreto, que reduz seu pH a níveisinsuficientes para manter o estado passivo das armaduras;

A presença do agente despassivador íon cloreto emquantidade suficiente para romper localizadamente acamada passivadora;

A combinação dos dois fatores anteriormente citados.

Desta forma, a camada de cobrimento desempenha umimportante papel porque, além de ser uma barreira química,também se constitui em uma barreira física.


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PROCESSO DE CORROSÃO


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COBRIMENTO DAS ARMADURAS

Cobrimento é a camada de proteção da armadura, éa camada de concreto que fica entre a armadura e aface externa do componente estrutural.

É o cobrimento que impede a penetração da água ou

da umidade do meio externo para dentro da laje, vigaou pilar evitando, assim, a oxidação da armadura.


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Um cobrimento de boa qualidade, com baixaporosidade, além de dificultar a penetração dosagentes agressivos, constitui-se em uma barreiraadicional, reduzindo a presença da água e dooxigênio, elementos necessários à existência dacorrosão eletroquímica.


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Nos casos especiais em que poderemos ter umasituação mais agressiva:

Dimensionar a estrutura de forma a ter ummínimo de fissuras.

Estudar o agente agressivo para definir o tipo deconcreto ideal.

Definir corretamente o cobrimento para cada

microrregião.Para cobrimento maior que 6 cm, prever

ferragem de pele.


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Cuidados na execução da obra:

Colocação de pastilhas na ferragem;

As pastilhas devem ser uniformes e distribuídas

ao longo de todo o elemento estrutural, e fixadasadequadamente para não caírem durante aconcretagem;

Existem diferentes tipos de pastilhas, sendo asmais indicadas as de argamassa, devido à melhoraderência no concreto, além de serem as maisbaratas e de fácil execução na obra.


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COBRIMENTO DAS ARMADURASCOBRIMENTO DEFICIENTE


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COBRIMENTO DAS ARMADURASCOBRIMENTO DEFICIENTE


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COBRIMENTO DAS ARMADURASTabela de cobrimento mínimo


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CARBONATAÇÃO DO CONCRETO

Despassivação da armadura por ação do gás carbônicoda atmosfera que penetra por difusão e reage com oshidróxidos alcalinos da solução dos poros do concretoreduzindo o pH dessa solução.

MECANISMO

CO2 + H2O + Ca(OH)2 = reação de carbonatação

Reação de carbonatação⇒

redução do pHRedução do pH⇒ despassivação da armadura


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Característica do processo

Existência de uma “frente”de avanço que separa duaszonas com pH muito diferente:

pH > 13 zona não carbonatada ou alcalina

pH < 9 zona carbonatada


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Teste de fenolftaleína incolor = zona carbonatada

vermelho carmim = zona alcalina


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Conseqüências

Armadura + Umidade + O2 ⇒ Corrosão DespassivadaGeneralizada


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Sintomatologia

Fissuração, lascamento e delaminação do concreto;

Redução da área de seção transversal de aço.


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Fatores Influentes no Processo de Carbonatação


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Fatores Atenuantes

Redução da permeabilidade do concreto

fator a/c menor

incorporação de adições ativas

cura do concreto - molhagem contínua

Espessura do cobrimento – aumento da barreirafísica


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ATAQUE POR CLORETOS Ação de cloretos, que penetram o concreto através de

processos de absorção capilar, de impregnação e difusão, eque ao superarem, na solução dos poros do concreto, umcerto limite em relação à concentração de hidroxilas,despassivam a superfície do aço.

Cl-

acima de um limite⇒ Despassivação da armadura


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ATAQUE POR CLORETOS

Consequências

Armadura + Umidade + O2 ⇒ Corrosão DespassivadaLocalizada


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ATAQUE POR CLORETOS Corrosão provoca:

Redução substancial da área de seção transversal de açopodendo chegar a ruptura do mesmo;

Fissuração e destacamento do concreto.

Presença de cloretos no concreto

Execução do próprio concreto Agregados contaminados

Água de amassamento

Aditivos

Pior para o concreto - presença de cloretos desde o início.


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ATAQUE POR CLORETOS


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ATAQUE POR CLORETOS Fatores Influentes no Processo de Ataque por Cloretos

Qualidade do concreto na superfície

Difusividade da pasta de cimento hidratada

Fatores Atenuantes

Redução da permeabilidade do concreto

fator a/c menor

incorporação de adições ativas cura do concreto - molhagem contínua

Espessura de cobrimento - aumento da barreira física

Aditivos inibidores de corrosão

nitritos de sódio e cálcio dificuldade - tempo de ação dos inibidores

Pintura da armadura com epóxi

Custo elevado


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PROCESSO DE CORROSÃO DAS ARMADURAS

O mecanismo de corrosão eletroquímico ocorre

basicamente devido à presença de água no concreto, quealiada a outros elementos é a grande responsável peloataque das armaduras.

A umidade relativa do ar é responsável pela quantidade de

água no interior do concreto, sendo que para umatemperatura ambiente de 25° podemos ter os seguintesvalores de umidade para um concreto comum:


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O produto da corrosão é expansivo e provoca aumentode tensão (15 MPa), consequentemente fissuração doconcreto e lascamento do mesmo, favorecendo apenetração de agentes agressivos acelerando ainda mais

o processo de corrosão.O primeiro indício se percebe pelo ataque dos estribos

de vigas e pilares, pois são eles que acabam ficando maispróximos da face externa da peça de concreto.

O risco será sempre maior nos locais de maior umidade emais quentes, pois estão sujeitas a ciclos de secagem emolhagem.


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O risco de corrosão aumenta nos elementos deconcreto que estão sujeitos a deformações,situação que favorece o surgimento de trincas,acentuando os perigos de contaminação das

armaduras.Devemos evitar também as estruturas que

apresentem locais angulosos, ou cantos e arestaspronunciados, dando sempre preferência para um

arredondamento dos cantos e arestas, de forma ase evitarem pontos favoráveis ao ataque do aço.


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O QUE A CORROSÃO DE ARMADURAS

PODE CAUSASR


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Ataque por água do mar - Água do mar contribui paraexpansão, fissuração e desagregação do concreto devidoà ação dos sulfatos, além de lixiviação e corrosão dearmaduras pela ação de cloretos.


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Pequeno cobrimento do concreto expõe armaduras aprodutos químicos ácidos usados para branquear tecidosem indústria têxtil. Ocorre exposição dos agregados pelalixiviação da pasta de cimento.


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Corrosão de armadura por cloretos em estrutura deconcreto em zona marítima.


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Estrutura danificada por corrosão da armadura, oriunda

do ataque de cloretos incorporados ao concreto.


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Aspecto externo da evolução da corrosão da armadurano concreto


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RECUPERAÇÃO DAS ESTRUTURAS

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A recuperação deste tipo de fenômeno patológico - corrosãode armaduras – é delicada e requer mão-de-obraespecializada. Consiste basicamente de cinco etapas, descritasa seguir:

1. Determinar a causa do defeito. Somente após eliminá-la,executar o reparo no concreto, exceto em casos de

emergência.2. Selecionar um material de qualidade reconhecida,

apropriado para as recuperações em concreto, que possuacaracterísticas físico-químicas e performances compatíveis

com o projeto original.3. Escolher o método de aplicação adequado ao materialselecionado acima, objetivando obter seu melhordesempenho.

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4. Preparar corretamente o substrato a ser reparado,

deixando-o livre de concreto solto, óleos, graxas, etc. ecom forma geometricamente simples. No caso demateriais base mineral (cimento portland), saturá-lo comágua. Já no caso de materiais a base de epóxi, esse

substrato deverá estar seco.5. Uma aplicação bem executada e uma cura eficiente irão

proporcionar um reparo duradouro, e, na maioria dasvezes, melhor até que a estrutura de concreto original.


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