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Corrosão em estruturas de concreto armado dezembro/2015 1

ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Edição nº 10 Vol. 01/ 2015 dezembro/2015

Corrosão em estruturas de concreto armado

Ivan Rocha – [email protected]

MBA Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações.

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Goiânia, GO, 02 de abril de 2015.

RESUMO

O termo patologia é empregado na engenharia civil quando ocorre perda ou queda de

desempenho de um produto ou componente da estrutura. Esse termo foi extraído da área da

saúde e identifica o estudo das doenças, seus sintomas e natureza das modificações que elas

provocam no organismo (ANDRADE e SILVA, 2005). Assim, o presente trabalho pretende

fazer uma exposição, através de revisão da bibliográfica acerca das principais causas,

mecanismos e sintomas de uma estrutura de concreto degradada, sugerindo algumas medidas

preventivas contra tais processos deteriorantes. Será analisada a origem envolvida no

processo de corrosão, a eletroquímica, os mecanismos e deste fenômeno. Abordaremos as

ferramentas básicas para sua prevenção, destacando a importância de se tratar da

durabilidade da estrutura ainda na fase de projeto. Embora num processo corrosivo sempre

intervenham reações químicas e cristalizações de natureza complexa. Será apresentado, no

desenvolvimento deste artigo, um modelo simplificado das técnicas mais usadas na

recuperação das estruturas de concreto sob a ação da corrosão, não aprofundando em

detalhes destas reações químicas, haja vista que são complexas e não é o foco principal deste

trabalho. Abordaremos ainda, a proteção catódica que tem como finalidade reduzir a

corrosão das armaduras, através da aplicação durante toda a vida das estruturas, uma

corrente contínua externa. Já o objetivo da dessalinização e da realcalinização é eliminar o

agente agressor, através da aplicação temporária de um campo elétrico ou remoção e

substituição do material contaminado. Finalmente nota-se que a durabilidade da estrutura

está muito relacionada à qualidade de projeto e uma criteriosa especificação e detalhamento.

Nestas fases, qualquer medida tomada tem custos muito inferiores aos de futuras

manutenções, quando na maioria das vezes, são capazes de minimizar o problema levando

em consideração que o concreto apesar de não ser eterno; pode-se estimar seguramente a

vida útil da edificação.

Palavras-chaves: Concreto armado; estruturas; durabilidade; corrosão;

recuperação.

1- Introdução

Durante muito tempo, o concreto chegou a ser considerado um material praticamente

eterno, de durabilidade ilimitada. Tanto é que, até o final de década de 1980, muitas normas e

regulamentos referentes ao projeto e execução de estruturas de concreto, nas mais diferentes



regiões do mundo, haviam sido concebidos com a preocupação dominante de garantir a

obtenção da mais adequada resistência mecânica para as diversas peças estruturais (SOUZA e

RIPPER, 1998). Entretanto, em meados do século XX com o crescimento do uso do concreto

associado às construções mais esbeltas começaram a apresentar manifestações patológicas de

significativa intensidade e incidência, sempre acompanhadas de elevados custos de

recuperação.

O concreto de cimento Portland é considerado, atualmente, o segundo material mais

consumido pela humanidade, sendo o primeiro, a água. Todavia, um fato específico tem

chamado à atenção dos projetistas, construtores e especialmente da comunidade acadêmica

que estuda com afinco o concreto armado. O problema da corrosão nas estruturas às quais se

executadas a partir deste material, comprometem a durabilidade e reduzem a vida útil para a

qual as edificações foram destinadas, situação que, além de afetar os parâmetros de segurança

da construção, afeta o custo de manutenção destas.

As armaduras inseridas como componentes estruturais do concreto estão, em princípio,

protegidas e passivadas contra o risco de corrosão. Esta proteção é proporcionada pelo

concreto de recobrimento, que forma uma barreira física protegendo contra os agentes

externos, e principalmente por uma proteção química da alcalinidade presentes nos poros do

concreto, pH em torno de 12.5, ideal para formação e manutenção desta película passivadora.

O concreto é um material intrinsecamente poroso, os vazios são decorrentes da

porcentagem de água ou pela incorporação de ar na massa de concreto. Estes vazios ou poros

formam uma rede conectada com o exterior que é importante ao processo de transporte de

gases, água e substâncias agressivas dissolvidas para o interior do concreto. A deterioração do

concreto assim como a corrosão das armaduras está vinculada a estrutura de poros, pois os

mecanismos de degradação se fundamentam na mesma. A resistência do concreto a

influências químicas e físicas é reduzida consideravelmente quando amplia a quantidade de

poros capilares.

Os custos para recuperação das estruturas são elevados, alguns estudos indicam que, se

os recursos utilizados na recuperação estrutural fossem gastos em medidas preventivas,

haveria uma redução significativa desses valores ao longo do ciclo de vida da estrutura. Sabe-

se que as estruturas de concreto sofrem degradação não só por falhas humanas cometidas nas

etapas de concepção dos projetos e execução das obras; mas também por causas naturais

intrínsecas ao concreto, bem como pela agressividade ambiental na interação estrutura/meio

ambiente.

Devido à frequência com que ocorre e suas consequências danosas às estruturas, a

corrosão das armaduras pode ser considerada a principal manifestação patológica do concreto

armado. Invariavelmente, a corrosão pode ser verificada quando a camada de concreto

responsável pela proteção das armaduras não atinge o seu objetivo tanto por problemas no

dimensionamento do recobrimento quanto pela contaminação dos agregados e a água.

2- Tipos de corrosão em estruturas de concreto armado

Por corrosão propriamente dita entende-se como ataque destrutivo de natureza

preponderantemente química ou eletroquímica, que ocorre em meio aquoso. Esta corrosão

eletroquímica conduz a formação de óxido/hidróxidos de ferro, em alguns casos, a corrosão



pode estar associada a reações mecânicas ou físicas. 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 a 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.

Para definir a corrosão, Andrade, (1992), correlacionou o processo corrosivo com a

energia de GIBBS, dizendo que a corrosão é o processo inverso pelo qual o metal volta ao seu

estado natural, sendo acompanhado de uma redução da energia de GIBBS. O

desencadeamento das reações de redução ou oxidação e sua estabilização dependem do nível

de energia associado ao sistema; a energia livre de GIBBS tem relação com a entropia e a

entalpia do sistema.

Segundo Neeville (1997), o concreto é considerado durável quando desempenha as

funções que lhe foram atribuídas, mantendo a resistência e a utilidade esperada, durante um

período previsto. Aborda ainda que, a durabilidade do concreto não implica em uma vida

indefinida. Seguindo esta linha de raciocínio, Metha & Monteiro (1994), relataram, que

nenhum material é essencialmente durável, justificando que, com as interações com o meio

ambiente, as propriedades e as microestruturas dos materiais modificam ao longo do tempo.

A pasta de cimento hidratada contém vários tipos de vazios que têm significativa

influência em suas propriedades. O volume total dos vazios capilares é conhecido como

porosidade. De acordo com Siebeert, o tamanho dos poros na pasta de cimento varia dentro de

diversas ordens de grandeza e eles podem ser classificados em poros de ar aprisionado

(decorrentes dos processos de adensamento do concreto), poros de ar incorporado (obtidos

quando do emprego de aditivos incorporadores de ar), poros capilares (oriundos da saída de

água livre do concreto) e poros de gel (devidos à água de gel), tendo os três primeiros tipos

maior relevância na durabilidade.

A corrosão e a deterioração observada no concreto podem estar associadas a fatores

mecânicos, físicos, biológicos ou químicos. A corrosão de armaduras em concreto, como

lembra Cascudo (1997, p.39), é um caso específico de corrosão eletroquímica em meio

aquoso, em que o eletrólito (concreto) apresenta características de resistividade elétrica

consideravelmente mais altas do que as dos eletrólitos típicos, meio aquoso comum, não

confinado em uma rede de poros, como é o caso do concreto.

“A armadura encontra-se no interior do concreto em meio altamente

alcalino, pH em torno de 12.5. Esta alcalinidade provém da fase líquida

constituinte dos poros do concreto, a qual, nas primeiras idades, basicamente

é uma solução saturada de hidróxido de cálcio – Ca (OH)2, chamado cimento

Portland. Por outro lado, o concreto em idade avançada, permanece um

composto alcalino, ao passo que neste caso a solução é composta de

hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de potássio (KOH) originários dos

álcalis do cimento.” (CASCUDO, 1997, p.39).

Assim, a armadura inserida no interior do concreto, em meio alcalino, está protegida

do fenômeno da corrosão devido à película passivadora de óxido que envolve esta armadura.



Esta película é bastante aderente à ferragem e relativamente fina e invisível, com espessura

vaiável entre 10 -³ a 10-¹ µm.

No estado de passivação a corrosão não é precisamente nula, mas sim profundamente

reduzida pela resistência ôhmica da película. Segundo Rosenberg, destaca-se que a taxa de

corrosão passiva do aço no concreto é equivalente à dissolução ou oxidação, de cerca de 0,1

µm da superfície do aço, o que é considerada desprezível comparada à vida útil das estruturas

de concreto armado. Portanto se conseguir manter esta passividade a armadura não sofrerá

corrosão, haja vista que a película impede o acesso de umidade, oxigênio e agentes agressivos

à superfície da armadura, assim dificulta-se a dissolução do aço.

Se tiver o cuidado de impedir a corrosão eletroquímica, mantiver um controle rigoroso

da relação água/cimento, ou se impedirmos a entrada de oxigênio o processo de corrosão é

paralisado e consequentemente um eficiente aumento à vida útil da estrutura.

A barreira que o concreto impõe à corrosão do aço em uma estrutura é importante

tanto pelo alto pH, necessário para manter passiva a superfície do aço, quanto a baixa

permeabilidade proporciona uma proteção física ao ingresso de substâncias agressivas

presentes no meio externo. Além disto, a baixa permeabilidade aumenta a resistividade

elétrica do concreto que impede o fluxo de correntes elétricas entre áreas anódicas e catódicas

que causam a corrosão eletroquímica.

Sabe-se que as estruturas de concreto armado sofrem patologias diversas ao longo do

tempo, não só devido às falhas humanas cometidas durante o ciclo de vida da estrutura:

deficiências de projeto, espessura de cobrimento insuficiente, especificações e características

inadequadas do concreto; mas, também devido a outros fatores muitas vezes não levados em

consideração pelos projetistas e construtores. O teor de álcalis presentes no cimento e na água

possivelmente contaminada; a agressividade do ambiente onde a estrutura será executada e até

mesmo a ação do cloreto de sódio tem ocasionado corrosão em grande número de pontes em

países com invernos rigorosos, que utilizam este sal como degelo. Todo isso provoca

interações deletérias.

Por essa simples razão, há dificuldade de grande parte dos profissionais de projeto e de

execução de obras avaliarem e recomendarem o emprego de medidas efetivas de proteção tais

como: equilíbrio eficiente na relação água/cimento; cálculo da resistência característica do

concreto; adotar uma espessura de recobrimento ideal; cura adequada e impermeabilização do

concreto dentre outras. Mas, cabe observar que a importância do estudo da corrosão das

armaduras não reside somente na questão relacionada à profilaxia, ou seja, tomar medidas

preventivas que reduzam o risco de aparecimento futuro do problema. Entender em toda sua

complexidade também é fundamental para obter sucesso em processos de intervenções

corretivas. Reconhecer que a permeabilidade é o principal e determinante fator da

vulnerabilidade dos agentes externos. Portanto, para ser estável, o concreto deve ser

impermeável (RIBEIRO, PINTO e STARLING, 2002).

O fenômeno da corrosão de armaduras ocorre segundo vários fatores que agem

simultaneamente, devendo sempre ser analisado com uma visão sistêmica. Para fins didáticos,

os principais fatores podem ser analisados isolados e individualmente, mesmo sabendo que

estão associados. Somente através do estudo e entendimento desses fatores e mecanismos de

ação, assim como a noção dos parâmetros eletroquímicos da corrosão, será possível evita-la

em obras novas e retificar as patologias em estruturas existentes.



Figura 1 Fissura no concreto com o aparecimento de

eflorescência característica da carbonação. Fonte Imagem Internet

Na reabilitação das estruturas, segundo M. Zita Lourenço (1999), é fundamental que a

estratégia de intervenção a adotar seja baseada no conhecimento das causas e extensões da

deterioração, assim determinar qual a solução técnica e economicamente mais adequada a

cada situação.

Segundo Paulo Helene (1992), no caso das armaduras de concreto armado as

consequências degenerativas apresentam-se na forma de manchas ocasionadas por produtos

que ao reagirem com o concreto provocam corrosão. Na sequência aparecem fissuras, um

aumento da seção da armadura provocando tensões e destacamento do concreto de

recobrimento e encadeando uma eventual perda da aderência das armaduras principais

comprometendo a segurança estrutural ao longo do tempo.

A corrosão pode ser classificada segundo a natureza do processo e segundo sua

morfologia Cascudo (1997). Segundo a natureza do processo, classificamos a corrosão em

química e eletroquímica. A primeira também chamada corrosão seca, ocorre por uma reação

gás-metal e forma uma película de óxido. Já a corrosão eletroquímica ou em meio aquoso é

resultado da formação de uma célula de corrosão, com eletrólito e diferença de potencial entre

pontos da superfície.

2.1-Química – corrosão por carbonação

O concreto, em condições habituais, fornece às armaduras um elevado grau de

proteção contra a corrosão, logo uma proteção física por meio da camada de cobrimento que

dificulta a entrada de agentes agressivos do meio, e química devido ao pH elevado do extrato

aquoso em torno de 12,5 a 13,5. O fenômeno de carbonatação pode ser definido como sendo o

processo químico de redução do pH de valores próximos de 12 para inferiores à 10.

Segundo Gentil (2003), está comprovado, experimentalmente, que o processo de

carbonatação ocorre preponderantemente ao longo das paredes das fissuras ver Figura 1, e

esta carbonatação, mais rápida que as demais, vai contribuir para a aceleração do

aparecimento de células de corrosão (pilhas), devido às diferenças de pH e aeração

decorrentes da carbonatação.



Figura 2 Representação esquemática da penetração de CO2 por

difusão e do processo de carbonação. Fonte: Figueiredo, 2005, p.831

Pelo fato do concreto ser um material poroso, o CO2 presente no ar penetra, com certa

facilidade, através dos poros do concreto até o seu interior. Deste modo, segundo Cunha,

Manoel (2014), acontece a reação do CO2 com o hidróxido de cálcio, ocasionando a

carbonatação. A lixiviação do hidróxido de cálcio, com a consequente formação do carbonato

de cálcio insolúvel, é responsável pelo aparecimento de eflorescência caracterizada por

depósitos de cor branca na superfície do concreto. Algumas vezes, esse depósito aparece sob a

forma de estalactites. Quando o processo de lixiviação é acentuado, o concreto vai se

tornando poroso, tendo maiores espessuras de carbonato de cálcio. Na Figura 2, tem-se a

representação esquemática do mecanismo de carbonatação proposto por (BAKKER, 1988). A

consequente precipitação de carbonato de cálcio nos poros promove também, a princípio, uma

redução da permeabilidade da pasta pelo fechamento parcial dos seus poros. Contudo, isso é

insuficiente para evitar o avanço da reação em movimento ao interior do concreto. A

lixiviação posterior dos produtos da carbonatação é, em parte, responsável pela continuidade

do processo.

Segundo Helene (1986), o pH de precipitação do CaCO3 (carbonato de cálcio) é

próximo de 9,4. Deste modo, o concreto é separado por duas regiões com Ph muito distintas,

uma com pH < 9, região carbonatada, e a outra com pH > 12, correspondente a região não

carbonatada, carbonatação avança a partir da superfície, que separa duas zonas de pH muito

distintas. Para casos onde o pH da solução de poro, após a ação do CO2, resulta em um valor

suficientemente baixo, igual ou menor a 8,5 pode haver a formação de ácido carbônico

(HCO3) Cascudo (1997). As reações de carbonatação possuem a tendência de diminuírem a

sua intensidade com o tempo. Essa estabilização é justificada como sendo proveniente da



hidratação do cimento e também pela colmatação dos poros provocada pelas próprias reações

de carbonatação (SCHIEEL, 1983).

Segundo Lima (1996), uma vez que a carbonatação ocorre devido à penetração do

dióxido de carbono do ar e a sua reação com os compostos do cimento, pode-se afirmar que

os fatores que vão controlar o avanço da carbonatação são aqueles relacionados com a

qualidade do concreto de cobrimento. Dentre os fatores estão a variação térmica, a umidade

relativa, relação a/c; a permeabilidade ao ar, água e gases; a porosidade, a resistência, o tipo

de cimento utilizado, a concentração de CO2, dentre outros.

As variações térmicas atingem com mais rigor as lajes, marquises e facilitadores para

o ingresso de elementos deletérios no interior do concreto, propiciando a carbonatação do

concreto, redução da alcalinidade, despassivação da ferragem e a consequente corrosão das

armaduras.

A umidade relativa do ambiente contribui significativamente o processo de

carbonatação. Observam-se as maiores taxas de carbonatação entre 50 e 60%. Com unidades

relativas abaixo de 20% ou acima de 95% a carbonatação não ocorre ou ocorre muito

lentamente. Quando os poros estão secos o CO2 difunde sem dificuldade até o interior do

concreto. Porém, a ausência de água impedirá a reação de carbonatação. Quando os poros

estão saturados a frente de carbonatação não avança devido à baixa velocidade de difusão do

CO2 na água. Quando os poros estão parcialmente preenchidos a frente avançará dada

existência conjunta dos dois fatores, possibilidade de difusão do CO2 e água para as reações

de carbonatação (FIGUEIREDO, 2005).

Segundo Nunes (1988), conclui-se de seu trabalho experimental sobre diversos traços

e tipos de cimento que é a relação água/cimento que determina a profundidade da

carbonatação mantidas iguais as condições ambientais, e a cura do concreto. Esta constatação

é confirmada por Helene (1993) ainda afirma que para cura e condições ambientais

constantes, os parâmetros que controlam a carbonatação são a qualidade da pasta que está

diretamente pautada na relação água/cimento e a quantidade CAOH2 na solução aquosa da

pasta de concreto.

Helene, (1993), denomina de reserva alcalina este teor de álcalis disponível para

carbonatação e coloca que quanto maior a concentração de hidróxido de cálcio na solução

intersticial dos poros menor será a velocidade de penetração do CO2. É em função do conceito

de reserva alcalina que, alguns autores afirmam que concretos com adições pozolânicas

apresentam profundidades de carbonatação maiores do que a profundidade de carbonatação

obtida em concretos de cimento Portland comum, pois ocorre uma diminuição no teor de

álcalis quando a sílica reage com o Ca(OH)2, na reação pozolânica.

2.2- Eletroquímica - corrosão por cloretos

Dentro do contexto da corrosão das armaduras, há a necessidade de destinar atenção

especial à agressividade do macroclima e microclima, haja vista que um dos ambientes de

maior agressividade para o concreto armado é a atmosfera salina, principalmente pela ação da

maresia, de águas saturadas de sais em contato direto com a estrutura ou névoa salina. Estes

sais, tais como os de base cloreto, podem despassivar a armadura embutida no concreto e,

assim, desencadear o processo de corrosão dos íons cloretos que penetram no concreto através



de mecanismos de transporte de massa, tem-se como exemplo a difusão iônica no concreto até

atingir a armadura. A corrosão de armaduras devido ao ingresso de cloretos é um dos

problemas mais sérios e intensos que pode ocorrer em estruturas de concreto, podendo

também provocar uma maior deterioração, e, refletindo-se na limitação da vida útil de serviço.

(FERREIRA, 2005).

Denomina-se como “teor crítico de cloretos”, aquele presente no concreto, junto às

armaduras capaz de desencadear o fenômeno da corrosão. Não há um consenso na

comunidade científica mundial sobre o teor de cloretos que podem provocar a despassivação

da armadura, iniciando o processo corrosivo. Há duas formas para expressar-se o teor de

cloretos necessário para que ocorra a despassivação da armadura: a relação Cl/OH, da solução

dos poros e a quantidade de cloretos por unidade de cimento ou concreto. (CASCUDO,

2005).

De acordo com Gentil (1996), os processos de corrosão são considerados reações

químicas heterogêneas ou reações eletroquímicas que se passam geralmente na superfície de

separação entre o metal e o meio corrosivo. Ainda segundo Helene (1986), o eletrólito é

representado pela umidade presente no interior do concreto. A diferença de potencial entre

dois pontos da superfície pode ocorrer por diversos fatores: por diferença de umidade,

aeração, concentração salina, tensão no concreto e no aço, falta de uniformidade na

composição do aço.

Segundo a morfologia, a corrosão pode ter várias classificações, entretanto para o

nosso artigo, focado na corrosão de estruturas de concreto, será abordado apenas três tipos:

Corrosão uniforme, corrosão por pite e sobtensão fraturante, corrosão esta ultima

preocupante, pois não se observa perda de massa do material como é comum em outros tipos.

Assim, o material permanece aparentemente em bom estado até ocorrer à inesperada fratura.

De uma forma geral, á medida que os diversos tipos de corrosão vão se processando,

os produtos decorrentes da corrosão eletroquímica do aço vão se acumulando cada vez mais

ao redor das armaduras, criando verdadeiras “crostas” no seu entorno (CASCUDO, 1997).

Por serem altamente expansivos, passam a ocupar volumes de 3 a 10 vezes superiores ao

volume original do ferro, podendo causar pressões internas de expansão superiores a 15 MPa,

afirma também Cascudo (1997), que estas tensões internas são da ordem de 32 MPa,

resultando em fissuração e facilitando ainda mais a entrada de agentes agressivos. Posterior à

fissuração, pode ocorrer o destacamento da camada de cobrimento do concreto, deixando a

armadura exposta, (Figura 3). Tamanha é a tensão expansiva exercida internamente pelos

óxidos e hidróxidos de ferro gerados.

Figura 3 Esforços radicais produzidos que levam a fissuração e

destacamento do concreto devido a corrosão das armaduras. Fonte: Cascudo

(1997); p.63.



A armadura de aço, ao sofrer a corrosão, sofre perda de seção (Figura 4) na região

anódica, devido à dissolução do ferro, resultando na perda de aderência aço/concreto, na

redução da capacidade estrutural da peça e no surgimento de manchas de coloração marrom-

alaranjada. Assim, devido às tensões internas expansivas provenientes dos produtos da

corrosão (situados na região anódica), a deterioração da ferragem e o destacamento da camada

de cobrimento, conforme a (Figura 5), sugerida por (MAR, 2006).

Figura 4 Perda de seção na barra de aço devido à corrosão eletroquímica. Fonte: adaptado de

Cascudo (1997), p.58.



Figura 5 Desagregação de uma estrutura de concreto armado causada por ataque químico expansivo.

(ANDRADE – 1992).

Porem, nem sempre se origina fissuração quando se manifesta corrosão na ferragem.

Caso o concreto esteja muito úmido, os óxidos serão gerados a uma velocidade constante e

podem emigrar através da rede de poros, aparecendo na superfície sob a forma de manchas

marrom-avermelhadas, não apresentando fissura. No entanto, é comum a ocorrência das duas

situações concomitantemente: fissuras acompanhadas de manchas corrosivas (CASCUDO,

1997).

Oxidação também conhecida como corrosão seca, é uma reação de redução e entende-

se por ataque provocado por uma reação química ou eletroquímica, gás-metal, com formação

de uma película de óxido.

“Alguns autores afirmam que a corrosão química também é

eletroquímica, embora em menor escala por apresentar menor

quantidade de eletrólito, e não concordam, portanto com o termo

corrosão seca, bem como diferenciam corrosão química de

oxidação” (CASCUDO, 1997, p.18).

Este tipo de corrosão (oxidação), reações de dissolução do metal, é extremamente lento à

temperatura ambiente e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas, salvo

se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera tais como sulfetos, amônia e CO2.

Este fenômeno também ocorre, 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.

Esta película, denominada carepa de laminação, deve ser removida por processos físicos. A

película inicial é substituída por outra de hidróxido de cálcio ou fosfato de zinco, que são



utilizados como lubrificantes do processo podendo ser, semelhante à primeira, contribuindo

para uma razoável proteção do aço contra a corrosão.

Um agravante para a deterioração de estruturas de concreto é o efeito combinado de

cloretos e carbonatação, ou seja, o ataque conjunto, pois um concreto carbonatado não possui

a mesma capacidade de combinar cloretos como um concreto não carbonatado. Então, quando

um concreto começa a carbonatar, uma parte dos cloretos que se encontram combinados passa

à condição de cloreto livre do complexo cloroaluminato. Assim, a quantidade de íons livres

pode atingir o limite critico de rompimento da camada passivadora, uma vez que a

carbonatação destrói os compostos hidratados tal como o sal de Friedel que se decompõe em

carbonato de cálcio e óxido de alumínio, liberando cloreto e água, e o C-S-H que se

decompõe liberando os íons cloretos adsorvidos. Logo, esta é normalmente a causa dos

problemas mais graves de corrosão (CUNHA, MANOEL, 2014).

Segundo a morfologia, a corrosão pode ter várias classificações: corrosão uniforme,

corrosão por pite e corrosão sobtensão fraturante. Para Gentil (2003), a caracterização

segundo a morfologia auxilia bastante no esclarecimento do mecanismo e na aplicação de

medidas adequadas de proteção.

2.3- Corrosão uniforme

Primeiramente, a corrosão uniforme contamina a armadura em toda sua extensão

quando exposta ao meio corrosivo, ocasionando perda uniforme da massa da ferragem e não

ocasiona patologias graves compara com a corrosão por pites.

“O ataque uniforme é uma forma de corrosão eletroquímica que

ocorre com intensidade equivalente ao longo da totalidade de uma superfície

exposta, frequentemente deixando para trás uma incrustação ou um depósito.

” (CALLISTER, 2002, p. 399).

Uma forma de controle desta corrosão é o uso de inibidores dentre eles podemos

classificar como seguro, aquele que, quando em concentração insuficiente para proteger a

superfície do metal, provoca uma corrosão uniforme, não causando danos localizados,

provocando, com isso, somente um sistema “não inibido”. Os inibidores seguros reduzem a

corrosão total sem aumentar sua intensidade nas áreas desprotegidas. Um exemplo deste são

os inibidores catódicos, os quais agem fazendo uma polarização catódica e como o metal, no

catodo, não entra em solução, não haverá corrosão nestas áreas.

2.4- Corrosão localizada

Em seguida, a corrosão localizada ou por pite é um tipo de corrosão caracterizada por

causar a presença de uma cavidade com elevada relação entre o comprimento e o diâmetro da

peça, pode ser considerada o tipo mais grave de corrosão que ocorre na armadura. São

causadas principalmente pela presença dos íons halogênios cloreto (CL), bromo (Br) e iodo

(I), sendo o cloreto o agente mais agressivo, devido à ampla presença na natureza. Resulta na

formação de uma cavidade que se propaga rapidamente e deteriora significativamente as

propriedades mecânicas da armadura.



Na corrosão localizada por pite a perda de massa ocorre apenas em determinadas

regiões especificas, denominada de sítio ativo, ocorrendo assim uma perda de massa inferior à

corrosão uniforme. Por outro lado, a corrosão por pite, além da perda da massa, provoca

implicações altamente danosas na armadura, efeitos adversos nas propriedades mecânicas da

armadura, a perda da resistência a fatiga.

Segundo Carlos Alberto C. de Sousa, quando ocorre à ruptura do filme passivo pelos

íons halogêneos constitui a etapa inicial da corrosão por pite. Após esses íons superarem a

barreira representada pelo filme passivo e atingirem a superfície do metal, pode ocorrer à

formação do pite estável, desde que a concentração dos íons alcance um valor mínimo e que

ocorra em presença de água.

“A ruptura do filme passivo é a etapa inicial do processo de

formação do pite, na qual os íons halogênios superam a barreira representada

pelo filme passivo. É um fenômeno que ocorre com extrema rapidez e em

uma escala muito pequena, tornando, assim, a observação direta desse

fenômeno bastante difícil. Este fator dificulta, portanto, o esclarecimento do

mecanismo de ruptura do filme passivo.” (Cunha, Manoel, 2014).

2.5- Corrosão sobtensão

Por último, de acordo com Cascudo (1977), a corrosão sobtensão, ocorre na armadura

de estrutura de concreto protendido. Pode-se dar também em estruturas de concreto armado, já

que com pelo menos 10% do limite de resistência à tração do aço é possível a sua ocorrência.

Em ambientes ricos em cloretos e com elevados níveis de tensão, a velocidade de ocorrência

deste tipo de corrosão é maior e sua incidência passa a ser preocupante. Os mecanismos que

regem a corrosão sobtensão são pouco compreendidos, mas seus efeitos são

reconhecidamente perigosos nas estruturas de concreto, caracterizando-se por rupturas

bruscas, sem deformações significativas de elementos estruturais e praticamente sem sintomas

visuais de corrosão.

Este tipo de corrosão ocorre quando o metal e submetido simultaneamente à ação de

uma força de tração estática e ao meio corrosivo. É caracterizada pela formação de trincas no

metal. Assim estas trincas, que podem ocorrer de forma intergranular, contorno dos grãos, ou

de forma transgranular, através dos grãos e como decorrência ocorre à ruptura brusca do

material, sem deformações significativas, praticamente sem sintomas visuais de corrosão,

sendo assim, caracterizada como um tipo grave de corrosão.

3- Técnicas de avaliação e monitoramento

Para diagnosticar as patologias nas edificações é necessário conhecer suas formas de

manifestação, ou seja, os sintomas, bem como os processos de surgimento, os agentes

causadores desses processos e definir em qual etapa da vida da estrutura foram criados a

predisposição a esses agentes, definindo as origens dessa patologia.



Entende-se por corrosão do concreto armado não apenas problemas da corrosão da

armadura, mas também ás condições de maior e menor eficiência da proteção pelo próprio

recobrimento do concreto e valores químicos de pH. (RIBEIRO, DANIEL VÉRAS, 2013).

A seguir exporemos alguns métodos mais comuns para avaliação e monitoramento da

corrosão.

A inspeção visual, ou com o uso de filmadoras ou máquinas fotográficas é a técnica

mais utilizada na avaliação do estado de corrosão das edificações. Quem faz esta avaliação

deverá possuir grande experiência porque é um fator decisivo para uma correta avaliação do

estado de deterioração da estrutura, este método visual, que geralmente se insere em etapas de

uma avaliação preliminar, pode-se lançar mão de dispositivos como lupas, binóculos entre

outros. Quando se observa o estado de corrosão pode-se constatar o surgimento de fissuras

paralelas às armaduras; fragmentação e destacamento do cobrimento e no estado avançado de

corrosão o lascamento do concreto. Logo, quando há indicações externas do processo

corrosivo, normalmente parte da armadura já se encontra comprometida, pois, a manifestação

é tão somente o afloramento deste.

A verificação da profundidade de carbonatação é um dos testes mais usuais para

constatar o fenômeno da corrosão do concreto por CO2, carbonatação e os agentes principais

são a permeabilidade e difusividade deste.

No caso da carbonatação pode-se avaliar através do emprego de reagentes como a

fenolftaleína ou a timolftaleína, borrifando em perfis de concreto de recobrimento, Cascudo

(1997), relata que estes indicadores são substâncias químicas que em contato com a solução

alcalina do concreto, adquirem colorações típicas a partir de um determinado pH da solução.

Figura 6 Teste de carbonatação no concreto armado com solução de fenolftaleína.

(HORMIGONELABORADO.COM).

A fenolftaleína apresenta coloração róseo-vermelhada com valores de pH iguais ou

superiores a 9,5 e incolor abaixo desse valor (figura 6), por outro lado a timolftaleína

apresenta coloração azulada com valores de pH da ordem de 10,5 ou acima deste parâmetro e

incolor abaixo deste valor. Conforme já mencionado anteriormente, a ferragem despassiva-se

para valores de pH inferiores a 11, sendo assim recomenda-se o uso do timolftaleína para uma

melhor segurança da constatação inicial da carbonatação. Embora alguns autores relatasse que

tal situação induz, muitas das vezes, ao erro de só se considerar que o concreto esteja sofrendo

com ataque grave por carbonatação quando a mudança de cor do concreto está encostada à



armadura. Segundo o diagrama de Pourbaix não é necessário que a frente de carbonatação

esteja encostada à armadura para ocorrer a despassivação da armadura.

Em temos práticos, admite-se que o concreto não está carbonatado quando, se borrifar

o reagente, ele adquirir em sua superfície a coloração típica, caso fique incolor, constata-se

que o concreto está carbonatado.

O teor de cloretos livres presentes no concreto, na fase liquida, sempre existirá, por

maior que seja a capacidade de um dado concreto de ligar-se quimicamente ou absorver

fisicamente íons cloretos. Estes cloretos livres são os que potencializam o processo corrosivo

do concreto armado e efetivamente causam preocupação. A coleta de amostras para a

determinação da porcentagem de cloretos é muito importante. As amostras podem ser obtidas

por extração de pedaços ou recolhimento do pó de concreto, cerca de 25g aproximadamente,

que se obtém através de perfurações a profundidades crescentes, recomenda-se que os

primeiros milímetros sejam descartados.

Potenciais eletroquímicos, utilizando o mapeamento de potenciais são possíveis

identificar as zonas mais corroídas por cloretos, anódicas, e as menos ou nada corroídas,

catódicas, o que auxilia sobremaneira no momento de se executar um reparo, por exemplo.

Esta é uma técnica de fácil medida em laboratório, a técnica do potencial, também conhecida

como potencial de corrosão, não é possível avaliar a evolução desse processo corrosivo ou a

velocidade de corrosão, isto significa que não oferece informações quantitativas. Esta técnica

indica tão somente quais as probabilidades de ocorrência da corrosão, no caso em particular, o

concreto armado, as armaduras reagem com o eletrólito que as rodeia (concreto), assim é

possível delimitar zonas com potenciais eletroquímicos diferentes a que correspondem

diferentes comportamentos do aço. Com isto, pode-se indicar uma situação de corrosão ou

estado passivo destas, mas de forma apenas aproximada. (Ribeiro, Daniel Véras, 2013).

Por tudo isto, considera-se que as informações fornecidas por essa técnica, não são

suficientes para caracterizar completamente o estado de corrosão da estrutura e, por esta

razão, deve-se utilizar outras técnicas complementares.

Outra técnica recente, e a do ruído eletroquímico, com esta técnica são possíveis

avaliar o estado de corrosão das estruturas de concreto. Ela se baseia no fato de ocorrer

flutuações no potencial corrosivo ou na densidade de corrente, (é o vector de magnitude igual

à quantidade de carga elétrica por unidade de tempo que passa em determinada área

superficial). A densidade de corrente ocorre ao longo do tempo, está relacionada com o início

da despassivação da estrutura ocasionando principalmente corrosão localizada ou a

velocidade do processo corrosivo.

Esta nova técnica segundo (U, Bertocci, 1986, p.127) apesar de promissora, ainda é

pouco utilizada, mesmo apresentando bons resultados relacionando-se com outras técnicas

como, por exemplo, a de resistência à polarização linear e a técnica de impedância

eletroquímica.

Segundo Cascudo, (1997, p.159), por meio da técnica de ruído eletroquímico, as

seguintes informações podem ser obtidas:

Detecção do início de corrosão localizada;

Distinção entre corrosão localizada e corrosão generalizada;

Caracterização do tipo de corrosão, se por pite ou sob a forma de corrosão

sobtensão fraturante;



Distinção entre sistemas com corrosão ativa e sistemas passivos, onde ainda não

ocorreu a corrosão;

Indicação da velocidade de corrosão, e não uma avaliação desta velocidade;

Fornecimento de um indicativo da intensidade do ataque corrosivo, caso não seja

possível determinar o parâmetro Rn (resistência ao ruído). Para se estimar a taxa

de corrosão, ainda segundo Cascudo, (1997) relata que isto é possível porque é

sabido existir uma aceitável correlação entre o nível (amplitude) dos ruídos e a

taxa de corrosão. Sendo assim, teoricamente, quanto mais altas apresentarem a

frequência e a amplitude das flutuações de potencial observadas durante a

corrosão, mais alta será a taxa de corrosão.

Outra técnica é o ruído ou emissão acústica, técnica, segundo Cunha, (2013), que

permite determinar com exatidão o inicio do processo corrosivo na armadura e,

posteriormente, a fissuração do concreto nas proximidades. Esta técnica como algumas já

mencionadas possui a deficiência da falta de dados que representem, quantitativamente, a

cinética da corrosão.

Assim, a resistência à polarização linear é o método mais empregado para a medição

da velocidade de corrosão instantânea, admitindo aferir a perda de massa de aço da armadura

em um intervalo de tempo. Desta forma a relação produzida pela corrente instantânea e a área

da armadura polarizada, fornece a densidade de corrente, cujo parâmetro determina a taxa de

corrosão. Uma grande vantagem desta técnica é que nesse intervalo de polarização permite a

avaliação corrosiva da armadura sem a sua destruição. Entretanto os valores podem ser

influenciados por múltiplos fatores como a umidade relativa, a temperatura, a área efetiva da

armadura avaliada, o tipo de corrosão, entre outros. Devendo assim os dados ser avaliados

com certo critério e repetidos em intervalos de tempo bem definidos. Comparar os valores de

intensidade de corrente em zonas de passividade, onde ainda não apresentar a corrosão, com

os das zonas de atividades, onde já se tem o processo corrosivo, para tornarem confiáveis os

resultados.

As técnicas descritas acima requerem um conhecimento apurado de vários

seguimentos como eletricidade, química, física, entre outros para poder compreender todo o

comportamento das reações complexas da corrosão do concreto armado.

Existem também técnicas através de equipamentos até então utilizados apenas na

medicina, entre elas a radiografia, uma técnica essencialmente utilizada para detectar vazios

no concreto ou nas bainhas dos cabos de pré-esforços (concreto protendido). A sua aplicação

na detecção de corrosão da armadura não é muito utilizada aja vista que as imagens são pouco

nítidas, nem sempre possíveis perceber as perdas de seção da armadura abaixo de 15%. Possui

algumas desvantagens, que muitas das vezes, as peças têm que ficar em exposição de 20 a 30

minutos para a obtenção de imagens. Outra limitação é a dimensão das peças, pois o

equipamento deve estar também instalado do outro lado da zona a ser avaliada.

Segundo Manoel Cunha, (2013), a utilização da tomografia computadorizada na

avaliação da durabilidade do concreto armado é uma técnica recente e faz uso da emissão de

radiação X ou gama em planos diferentes para assim montar uma imagem tridimensional. Da

mesma forma que a radiografia, o acesso a ambos os lados a ser avaliado é condição essencial

para aplicação desta técnica.



“A tomografia é uma ferramenta mais utilizada na detecção do

trajeto dos cabos de pretensão dentro do concreto do que propriamente na

identificação do fenômeno de corrosão que normalmente necessitam de maior

resolução.” (RIBEIRO, DANIEL VÉRAS, 2013).

Posteriormente após a identificação das patologias é possível determinar o diagnóstico

final, sendo este o processo mais importante, pois é a partir dele que se pode definir o tipo de

intervenção. Se a análise for equivocada, além de não se resolver o problema, poderá acabar

comprometendo as análises futuras que serão necessárias para correção da patologia e ainda

haverá um grande desperdício de dinheiro, pois na maioria das vezes para se corrigirem as

patologias ocorrerá um grande gasto. Assim, após o diagnóstico o profissional tem a opção de

corrigir a patologia, impedir ou controlar sua evolução, ou apenas estimar o tempo de vida da

estrutura, limitando sua utilização ou em ultima hipótese recomendar a demolição.

4- Medidas preventivas e corretivas dos efeitos da corrosão no concreto armado

O concreto, material de construção de grande e diversificado uso, a sua durabilidade

torna-se um fator importante na avaliação de um projeto estrutural. Como visto anteriormente

existem várias causas de patologias no concreto, bem como para cada uma delas há uma

solução mais indicada, tanto pela eficiência dos resultados, como pela questão econômica. As

causas patológicas no concreto, sendo possível constatar, ocorrem na fase da concepção do

projeto, ou seja, podem-se reduzir os incidentes patológicos na elaboração do projeto,

reduzindo-se custos e desperdício de material. De acordo com Sousa e Ripper, (1998), no

Brasil 52 por cento das patologias ocorrem na execução das obras, provavelmente pela falta

de mão de obra qualificada e pelas técnicas de construção arcaicas, com a preocupação

imediata de término da construção, deixando em segundo plano a qualidade final da

edificação.

Um concreto de boa qualidade, manufaturado a partir de um traço

recomendado, contendo uma espessura adequada e executado corretamente é

essencial para que a armadura seja protegida contra a corrosão. No entanto,

essas medidas em ambientes agressivos, como os ambientes que contêm

cloretos e sulfatos, podem não ser suficientes para garantir que a armadura

receba uma proteção adequada contra a corrosão. ”(LOURENÇO, M. ZITA,

2013).

Helene, (1998) diz que um bom diagnóstico se completa com algumas considerações

sobre as consequências do problema no comportamento geral da estrutura, ou seja, um

prognóstico da questão. De uma forma geral, costuma-se separar as considerações em dois

pontos: as que afetam as condições de segurança da estrutura (associado ao estado limite

último) e as que comprometem as condições de higiene, estética, entre outras. Patologias que

afetam a segurança estrutural são aquelas que podem evoluir e provocar o colapso da obra.

Caso se recupere a parte comprometida, menor será o custo, conforme a “Lei de Sitter”, citada

por Helene, Figueiredo (2003). Ainda é de se referir que, o custo com a reparação das

patologias, depende da natureza destas; localização do edifício; número de pisos e materiais

utilizados na edificação. Também enfatiza que, os efeitos serão maiores se as anomalias não



forem sanadas, evoluindo-se para a degradação generalizada, o que torna inviável sua

reparação tendo em conta o fator custo/benefício.

O mais usual na intervenção de estruturas em que a corrosão é ocasionada pela

contaminação do cloreto são a reparação pontual e os métodos eletroquímicos. Como

exemplo, podemos citar a proteção catódica e a dessalinização, também conhecida no meio

acadêmico por extração eletroquímica de cloretos. Ainda segundo M. Zita Lourenço, no caso

de estruturas carbonatadas, as técnicas são distintas. As técnicas mais utilizadas são a

reparação convencional e a realcalinização. A reparação convencional envolve a remoção

mecânica do concreto contaminado seguido da sua substituição por material novo, pode-se

citar a argamassa polimérica. Argamassas poliméricas apresentam elevada fluidez e são

indicadas para a recuperação superficial de estruturas feitas de concreto. Estes polímeros

podem atuar no cobrimento de armaduras de aço que, por diversas razões, ficaram expostas e

sujeitas aos efeitos da corrosão, prejudicando o desempenho de toda a estrutura. Embora essa

técnica seja bastante utilizada, sua aplicação na recuperação de estruturas contaminadas por

íons cloreto é pouco eficaz em longo prazo. Segundo M. Zita Lourenço, se a reparação não

remover todo o concreto contaminado por cloretos, novas áreas de corrosão são formadas

próximas às áreas reparadas, ocasiona-se assim a continuidade da deterioração.

À priori, as principais medidas que são utilizadas para proteção da armadura do

concreto armado contra a corrosão são: proteção catódica da armadura; substituição da

armadura de aço carbono por materiais resistentes, um exemplo é o uso do aço inoxidável;

inibidores de corrosão; uso de uma base de zinco sob a ferragem; compostos a base de

polímeros com reforço de fibra de vidro ou um recobrimento de concreto adequado entre

outras medidas.

Na prevenção de patologias o fator problemático a estes procedimentos, é o elevado

custo inicial da obra. Mas que produzem eleitos positivos pensando em longo prazo. Estudos

de viabilidade comprovam uma diminuição do custo de manutenção e os eventuais

transtornos causados por eventuais paralisações devido às operações de reparo e manutenção.

Os americanos, segundo Manuel Cunha, (2013), são pródigos em levantamentos sobre a

incidência de manifestações patológicas em estruturas de concreto, em 1982 um levantamento

do estado de conservação de 560.000 pontes americanas, indicou que 39.000 delas deveriam

ser reparadas ao custo de 7.2 bilhões de dólares. No Brasil, ainda são poucos os dados e as

pesquisas disponibilizadas.

Para evitar a ocorrência de corrosão em obras novas é fundamental o domínio de

técnicas atualizadas e um conhecimento sistêmico do problema. No caso de reparos e

recuperações o domínio e a percepção são ainda maiores.

Entre outras destas técnicas, podemos citar os inibidores que podemos descrever como

componentes químicos que quando adicionado em quantidades adequadas, pode prevenir a

corrosão da armadura de aço e não tem efeitos contrários às propriedades do concreto. Atuam

junto às superfícies das armaduras, podendo retardar, reduzir ou mesmo impedir a corrosão do

aço e, necessariamente, não afetam de forma adversa as propriedades da mistura, seja no

estado fresco ou endurecido. Segundo Andrade (1992), os inibidores de corrosão são

substâncias que possuem a capacidade de bloquear a atividade da reação anódica, da reação

catódica ou de ambas. No caso particular do concreto, estas substâncias devem ser ativas em

um meio alcalino, e não alterar substancialmente suas propriedades físicas, químicas e

mecânicas. É importante salientar que os inibidores são específicos em termos do metal a



proteger; do meio corrosivo; da temperatura e da sua faixa de concentração. É fundamental

usar uma quantidade apropriada de inibidor, já que muitos componentes inibidores podem

produzir efeitos contrários, acelerar a corrosão, provocando um ataque localizado como a

corrosão por pite.

Não é novidade o uso de inibidores, já que vem sendo testado o uso de inibidores

incorporados ao concreto desde 1958, entretanto somente a partir de 1970 eles foram

intensificados. Além do nitrito de cálcio, que é um inibidor comercial tradicionalmente usado

em estruturas de concreto armado, muitas substâncias foram testadas como inibidores contra a

corrosão da armadura de concreto, algumas com resultados bem aceitáveis. Os inibidores

inorgânicos mais utilizados comercialmente são à base de nitrito de cálcio, nitrito de sódio, o

cloreto estanhoso e o o cromato de potássio. Os nitritos são os inibidores inorgânicos mais

conhecidos, e são estudados desde a década de 50. Os orgânicos principalmente a base de

aminas, estes oferecem proteção pela adsorção e formação de um filme monomolecular na

superfície da armadura e às vezes retardam a chegada de íons cloretos na armadura.

Alcanolaminas tais como dietanolamina, dimetilpropanolamina, monoetanolamina,

imetiletanolamina, metildietanolamina e trietanolamina foram testadas como inibidores e seus

efeitos nas propriedades mecânicas do concreto foram avaliados. Um efeito inibitivo foi

particularmente estudado com trietanolamina, monoetanolamina e metildietanolamina.

Encontrou-se que sais de alcanolamina de compostos orgânicos e inorgânicos reduzem a

velocidade de corrosão do aço e são compatíveis com a matriz do concreto. (Gentil, 2003).

Os inibidores podem ser classificados de acordo com sua concentração crítica que é

baseada na forma que o inibidor atua em concentração insuficiente ou acima do correto para

proteger toda a superfície do metal. Assim podemos fazer a seguinte classificação: inibidores

seguros e perigosos.

Inibidores seguros, conforme já mencionados anteriormente, são aqueles que, quando

em concentração insuficiente para proteger a superfície do metal, provoca uma corrosão

uniforme, não causando danos localizados, provocando, com isso, somente um sistema de

corrosão uniforme, sem aumentar sua intensidade nas áreas desprotegidas.

Por outro lado, inibidores perigosos, são aqueles em que quando presente em

concentrações insuficientes para promover uma proteção em toda a superfície do metal,

contrariamente, provoca uma forma de corrosão por pite. Em muitos casos, faz com que a

situação por eles criada, apresente corrosão mais acirrada do que o sistema sem inibidor.

Como exemplo de inibidores perigosos, inclui-se a maioria dos inibidores anódicos.

Quando se pensa em proteger uma estrutura contra a corrosão de armaduras, o

primeiro recurso que vem à mente é a melhoria da qualidade do concreto. Entretanto existe

outra técnica de ação direta sobre a qualidade físico-química da armadura. Trata-se de utilizar

armaduras resistentes à corrosão como o aço inox. Com relação à proteção física da armadura

podemos citar a proteção que consiste em aplicar revestimentos em sua superfície, esses

revestimentos podem ser de materiais orgânicos, à base de epóxi ou o processo de

galvanização, por exemplo.

A galvanização consiste em emergir a armadura em um banho de zinco fundido, a uma

temperatura entre 440 ºC a 480 ºC, (Manoel, Cunha, 2013). Em sua superfície se formarão

duas camadas. Uma mais interna composta de uma liga de zinco ferro e uma mais externa

composta de zinco puro. O produto de corrosão do zinco se desprende na forma de pó e migra

em direção ao concreto a partir da superfície da armadura galvanizada. O menor volume do



produto de corrosão do zinco diminui significativamente a possibilidade de ocorrer à

formação de trincas e a consequente ruptura do concreto. Segundo (Helene, 1986), o zinco

protege o aço de duas formas: barreira entre o aço e ambiente e, como anodo de sacrifício. É

consenso entre os autores pesquisados que a velocidade de corrosão do aço galvanizado em

concretos carbonatados é muito inferior à do aço não galvanizado. Segundo Helene, (1986, p.

32.) “A taxa de corrosão da camada de zinco pode variar de 2,4 a 15 μm/ano”. Além disso, os

produtos de corrosão do zinco são menos expansivos e ligeiramente mais solúveis do que o

óxido de ferro, o que possibilita a ele alojar-se na interface aço concreto, diminuindo as

tensões e consequentemente as fissurações. Em relação aos cloretos a armadura galvanizada

também possui um comportamento melhor do que o aço convencional. Em vários países,

como na Itália, e em Bermudas, o uso de armaduras galvanizadas de aço, tem se tornado

importante devido ao fator de recentes normas, (MANOEL, CUNHA, 2013). Normas técnicas

recomendam o uso desses reforços, ainda segundo Montenero (2005) a quantidade de cloreto

necessária para despassivar o zinco é 4 a 5 vezes superior à armadura sem revestimento. De

tal modo, este método tem se mostrado eficaz na elevação da vida útil das estruturas de

concreto armado. A norma ABNT NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto, prevê no

item 7.7, a galvanização como uma das medidas especiais de proteção e conservação da

armadura.

“Apesar das evidências de que a galvanização apresenta um efeito

positivo sobre a resistência à corrosão da armadura do concreto armado,

faltam informações que são importantes quanto à relação custo/benefício da

armadura galvanizada em comparação com a armadura não galvanizada.”

(MANOEL, CUNHA, 2013).

Com o surgimento das armaduras resistentes à corrosão, mudam-se os conceitos em

relação à durabilidade da estrutura. Fala-se agora de materiais que não estão sujeitos à

corrosão, ou apresentam períodos de iniciação muito longos e taxas de corrosão desprezíveis.

Desta forma, pode-se atingir com relativa facilidade vida útil de 100-120 anos.

O aço inoxidável é um aço contando no mínimo 10,5% de cromo, máximo 1,2% de

carbono e que apresente alta resistência à corrosão atmosférica. Sendo que para função

estrutural o carbono não pode ultrapassa a concentração de 0,07%. Segundo Tula (2005) a

elevada resistência dos aços inoxidáveis à corrosão se deve à presença de cromo em sua

superfície, que forma uma camada de passivação de óxido de cromo que continua aderente à

armadura e estável na maior parte dos ambientes e soluções agressivas e diferentes meios

corrosivos contribuindo para um menor custo com a manutenção e reparo da estrutura.

Os aços inoxidáveis são classificados em: austeníticos, ferríticos, martensíticos e

duplex. Segundo Tula, (2005), apenas os austeníticos e os duplex são indicados para

armaduras de concreto armado. Gonçalves (2005), afirma que geralmente são utilizadas as

armaduras em aço inoxidável do tipo austenítico, ferrítico e austenítico-ferríto, sendo que os

ferríticos, de custo mais baixo, apenas para ambientes menos agressivos.

Além da elevada resistência à corrosão as ligas de aço inoxidável, tais como os

austeníticos e os duplex, apresentam uma ótima combinação de características mecânicas,

tenacidade, ductilidade e resistência a fatiga. Comportamento este que favorece positivamente

nas estruturas de pontes e viadutos, estruturas que são submetidas a intensas solicitações

mecânicas, além do quê o fato de proporcionar vantagens econômicas, pois permite a



utilização de uma menor quantidade de aço inoxidável em relação à armadura tradicional de

aço carbono. Quando a estrutura tem a possibilidade de apresentar a corrosão sobtensão,

principalmente se inserida em meios contendo cloreto, recomenda-se substituir o aço

inoxidável austenítico pelo inoxidável duplex e que apresenta melhor eficácia a um custo bem

semelhante.

Como outra opção tem os revestimentos epóxi, quando aplicados na armadura

funcionam como barreira física. Segundo Gentil, (2003), resina epóxi é um dos mais

importantes veículos para o combate à corrosão. Ela possui boas propriedades de aderência e

resistência química, alta resistência à abrasão e ao impacto. Este revestimento quando bem

aplicado, pode aumentar substancialmente a vida útil da armadura de aço, sendo o

revestimento de epóxi uma das técnicas econômicas mais empregadas.

Esta resina é um bi componente de epóxi e o catalizador. Após a mistura dos

elementos e antes que ocorra a cura, a resina é aplicada na armadura de aço carbono pelo

processo de termofusão. Assim a resina em pó e aplicada na armadura previamente aquecida

por meio da pintura por spray ou através de imersão da armadura no recipiente contendo o

epóxi. O epóxi ao entrar em contato com a ferragem é aquecido, o que resulta nas reações

químicas que provocam a união de cada partícula da resina entre si e à superfície da armadura.

De acordo com Manuel Cunha, (2013), a camada de epóxi atua como uma barreira

física entre a superfície da armadura e os agentes corrosivos presentes no concreto, tais como

o cloreto e o oxigênio, paralelamente a este comportamento pode-se afirmar que o epóxi

apresenta outras características importantes como uma elevada resistência elétrica, impedindo

que o fluxo de elétrons possa contribuir para a corrosão eletroquímica. Quando se confronta a

armadura com revestimento à base de epóxi em relação à armadura galvanizada, pode-se

assegurar que o epóxi è mais eficiente na proteção contra a corrosão, sobretudo em um meio

agressivo, como o que contém íons de cloreto. Entretanto, a armadura galvanizada requer uma

menor necessidade de manutenção, por este motivo, fica claramente constatado que a

utilização de proteção epóxi não previne o aparecimento da corrosão na armadura, e também

não dispensa a necessidade de manutenção nas armaduras revestidas de epóxi.

As técnicas eletroquímicas de proteção e reparo em estruturas danificadas por corrosão

de armadura são três: proteção catódica, extração eletroquímica de cloretos e realcalinização

(MONTEIRO, 2005). Em princípio estas técnicas consistem em aplicar uma corrente elétrica

contínua entre a armadura, que funciona como catodo, e um eletrodo auxiliar externo, que

funciona como o anodo Gonçalves (2003). Ainda podemos citar outro elemento: o eletrólito,

um condutor (usualmente um líquido) no qual o ânodo e o cátodo devem estar imersos.

Contém íons que transportam a corrente elétrica do ânodo (positivo) para o cátodo (negativo).

Neste caso em questão, o próprio concreto funciona como eletrólito.

A proteção catódica (figura 7), consiste em situar o potencial da interface

armadura/concreto para valores abaixo do potencial de corrosão. Isto é conseguido através da

aplicação de um fluxo de corrente elétrica constante, durante toda a vida útil da estrutura ou

pela ligação do aço a um metal mais ativo. Os sistemas de proteção catódica podem ser de

dois tipos: proteção catódica galvânica ou proteção catódica por corrente impressa.

“Proteger catodicamente uma estrutura significa eliminar, por

processo artificial, as áreas anódicas superficiais do metal fazendo com que

toda a estrutura adquira comportamento catódico. Como consequência, o



fluxo de corrente elétrica anodo/catodo deixa de existir e a corrosão é

totalmente eliminada” (GENTIL, 2003, P.274).

As principais diferenças estão na densidade de corrente aplicada e na duração do

tratamento.

Figura 7 Representação de proteção catódica por corrente impressa. Fonte: Dutra e Nunes, 1999.

Proteção catódica galvânica, neste caso o fluxo de corrente a ser fornecido é originado

da diferença de potencial existente entre o metal a proteger e o anodo escolhido, que deve ter

o potencial mais negativo na tabela de potenciais. No caso do concreto o anodo mais

escolhido é o zinco, que possui o potencial - 1,10 contra -0,20 do aço no concreto (GENTIL

2003).

Figura 8 Representação de proteção catódica por corrente impressa. Fonte: Dutra e Nunes, 1999.



No método de proteção catódica por corrente impressa (figura 8), a corrente de

proteção é fornecida por imposição de tensões elétricas geradas por uma fonte externa de

alimentação. Para tanto, normalmente são usados sistemas de controle e monitoração, para

retificar corrente alternada, sendo o polo positivo conectado a um anodo e o polo negativo

conectado à armadura. O anodo tem a função de distribuir a corrente nos elementos da

estrutura, sendo este composto de um material condutivo de tempo de vida elevado, o qual é

embutido no concreto, ou aplicado na sua superfície. Nesse sistema pode-se regular

facilmente, em função das medidas dos potenciais estrutura/meio, a corrente de proteção

liberada pelos anodos, mediante ajuste na saída do retificador. Para a proteção da parte

atmosférica das estruturas, os sistemas de anodos mais utilizados são:

Fita de malha de titânio ativado revestido com óxidos de metais nobre (Ti/MMO) e

embebido em argamassa de baixa resistividade elétrica que tem como

característica, à vida superior a 100 anos. A malha de Ti/MMO é fixada à

superfície do elemento a proteger através de espaçadores de plástico com auxilio

de abraçadeiras de plástico e recoberto com argamassa usualmente aplicada por

projeção (figura 9);

Revestimentos ou tintas orgânicas condutoras, aplicados diretamente na superfície

do concreto a proteger. Os polímeros condutores, como também são chamados,

podem ser utilizados em muitas aplicações tais como, proteção contra corrosão;

Anodos em forma de sonda com comprimento e diâmetro variável, dependendo do

elemento. O material pode ser titânio platinado, Ti/MMO ou cerâmicas

condutoras. O formato da sonda anodo pode ser tubular, fita de malha, varão etc.

Os anodos são inseridos em furos realizados no elemento de concreto a ser

protegido, sendo estes embebidos num meio condutor, como pasta ou gel de grafite

ou argamassas de baixa resistividade. Os furos realizados no elemento são de

diâmetro e comprimento variável, dependendo do tipo de anodo;

Fitas de malha de Ti/MMO de espessura variável. As fitas são instaladas em frisos

pouco profundos feitos na camada superficial do concreto, com posterior

revestimento com argamassas de baixar resistividade (figura 10);

Revestimentos condutores aplicados por projeção na superfície do elemento a

proteger. São essencialmente constituídas por argamassas que incluem fibras de

carbono revestidas com níquel;

Revestimentos metalizados (especialmente zinco puro), os quais também são

aplicados na técnica de proteção galvânica.



Figura 9 Aplicação da malha de titânio ativado com espaçadores de plástico (a), aplicação da argamassa

por projeção (b) – Revista IBRACON, volume 6 (2013).

Figura 10 A fita de malha Ti/MMO (a), instalação e soldagem (b), aspecto visual final (c) – Revista

IBRACON, volume 6 (2013).

No método de proteção catódica por anodo de sacrifício (figura11), a corrente elétrica

é resultado da diferença natural de potencial entre dois metais distintos, sendo um deles o aço-

carbono da armadura (catodo) e, o outro, um metal menos nobre (anodo), segundo Gentil

(2003), no concreto é utilizado anodos de platina. Também, dentre os metais, adotados em

sistemas de proteção galvânica citam-se zinco, alumínio e magnésio. Além da diferença de

potencial, esse método exige que o meio apresente uma condutividade elétrica constante para

que a circulação da corrente elétrica entre anodo e catodo ocorra continuamente. Assim o

sistema de proteção deve incluir a seleção do sistema de anodo mais adequado; determinação

do numero, dimensão, localização dos anodos; divisão do sistema em zonas anódicas

independentes, considerando as diferentes necessidades de corrente, as diferenças na

resistividade do concreto, e o ambiente de exposição a fim de assegurar a polarização

adequada a todas as partes da estrutura. Em estruturas de concreto, tais condições

normalmente só são verificadas quando o concreto está exposto a uma umidificação constante

ou está imerso. Caso isto não ocorra, a resistividade será variável, podendo em períodos de



alta resistividade haver uma queda da corrente, o que pode comprometer a proteção da

armadura. Cita-se, também, que esse método não é aplicado em estruturas em que há presença

de corrente de interferência.

Figura 11 Mecanismo de proteção catódica com anodo de sacrifício.

No Brasil, o sistema mais conhecido e adotado de proteção galvânica é o das pastilhas

de zinco puro envolvida por uma argamassa condutiva e alcalina. Essas são galvanicamente

conectadas às armaduras expostas, antes da aplicação de argamassas de reparo. Segundo a

publicação NACE 01105, esse sistema tem o objetivo de conferir maior eficiência ao reparo,

já que pode retardar a corrosão no local e, também, de restringir o aparecimento de anodos

incipientes em áreas adjacentes. No exterior, além desse sistema, é usual adotar, quando da

recuperação da estrutura, o sistema de jaqueta, que é composta de uma malha de zinco fixada

a uma placa de fibra de vidro. A jaqueta é usada também na recomposição de estacas. Essa é

instalada no entorno da estaca, sendo a malha de zinco (anodo) conectada à armadura.

Quando da aplicação do material cimentício de reparo, a jaqueta é utilizada como fôrma de

concretagem. Outro sistema, tanto para estruturas novas como deterioradas, é a metalização

da superfície do concreto, o que é feito pela aspersão de uma fina camada de zinco puro ou de

sua liga com alumínio e lítio. Conforme a publicação NACE 01105, em alguns casos, também

é necessário o uso de um promotor de retenção de umidade (produto hidrofílico) sob o filme.

Em estruturas marinhas, em que ocorre umidificação periódica do concreto, o sistema pode

manter uma corrente 10,8 mA/m2, atendendo por anos o critério de 100 mV de polarização

real.

A proteção catódica é uma solução tecnicamente eficaz para evitar a deterioração

prematura e para prolongar o tempo de vida útil de estruturas de concreto em que se anteveem

problemas de durabilidade devido à agressividade do meio ambiente ou devido a problemas

de qualidade na construção. A pesquisa na literatura mostrou que, embora a técnica de

proteção catódica seja adequada para estruturas expostas a condições ambientais diversas, esta

vem sendo especialmente aplicada em estruturas atmosféricas sujeitas à corrosão por íons

cloreto, ou já em processo corrosivo. O método de proteção catódica por corrente impressa é

mais usual nessas estruturas do que a por anodo de sacrifício. No entanto, em alguns casos, a



utilização desse último método é recomendada. Isso ocorre usualmente em elementos mais

expostos à umidificação superficial. Em geral, a técnica de anodo de sacrifício é considerada

de maior simplicidade de aplicação e de monitoramento mais fácil do que a corrente impressa.

A seleção de ambos os métodos de proteção catódica deve ser feita com base em estudos

aprofundados da estrutura e das condições de exposição ao ambiente, dentre outros fatores

como os efeitos da sua instalação na estrutura, o custo envolvido, a vida útil requerida e a

manutenção. A aplicação de ambas deve ser feita com o apoio de pessoal qualificado.

5- Conclusão

Este trabalho teve como um dos seus objetivos fazer uma revisão bibliográfica da

corrosão de estruturas de concreto, buscando entender as variáveis que influem neste

processo, conhecer as modalidades de avaliação e manutenção e quais mecanismos controlam

sua velocidade e intensidade, dando uma maior ênfase para as medidas de prevenção e

manutenção através das técnicas eletromagnéticas. Assim pela bibliografia consultada foi

possível chegar as seguintes comprovações:

• A corrosão de estruturas de concreto armado é um processo eminentemente

eletroquímico, e como tal deve ser tratado. Qualquer metodologia de tratamento que não

contemple os mecanismos de corrosão eletroquímica (eletrodo, eletrólito, diferença de

potencial, condutor), não atingirá o real objetivo. Será apenas um paliativo, correndo-se o

risco de ter o problema agravado pelo desconhecimento das leis que o regem.

• Os principais causadores da corrosão de armadura do concreto são o CO2 e os íons

de cloreto. Sendo que o primeiro contribui com a queda do pH e a consequente despassivação

da armadura e o segundo contribui com a diminuição da resistividade do concreto e o ataque à

camada passivadora.

• De todos os fatores que aceleram a corrosão das estruturas de concreto, os mais

significativos são a qualidade do concreto, a espessura de cobrimento, umidade e o meio

ambiente agressivo, apesar de ainda não haver consenso quanto a qual é o tipo de concreto

mais compatível para proteger a armadura e quais as espessuras de cobrimento mais

apropriadas.

• Verificou-se a influência significativa do tipo de ambiente na incidência e

intensidade da corrosão, e a importância de se analisá-lo criteriosamente. Esta análise pode

explicar a ocorrência diferenciada das patologias em diversas partes de uma mesma estrutura.

• Ficou evidenciado que a ocorrência ou não da corrosão em estruturas de concreto

armado passa pela interação do concreto e o meio ambiente. Em ambientes muito agressivos o

concreto deve ser de altíssima qualidade para que não venha a sofrer ações deletérias, assim

recomenda-se até mesmo o uso de armaduras especiais como o aço inoxidável.

• Conclui-se que, depois da despassivação da armadura e iniciada a corrosão, o único

meio seguro de se barrar o processo é fazendo uso da proteção catódica. Entendendo aqui que

o ideal seria a prevenção ainda na etapa de projeto. Atualmente é consenso este pensamento

adotado pelos profissionais.

• Finalmente nota-se que a durabilidade da estrutura está muito relacionada à

qualidade de projeto e uma criteriosa especificação e detalhamento, não desconsiderando a

qualidade construtiva. Nestas fases, qualquer medida tomada tem custos muito inferiores aos



de futuras manutenções, quando na maioria das vezes, são capazes de minimizar o problema

completamente.

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Armaduras, tradução e adaptação Antônio Carmona e Paulo Helene: Pini, 1992.

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Goiânia: PINI e UFG, 1997.

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Capítulo 35. pg. 1071-1108. São Paulo: IBRACON, 2005. V.2.

G.C. ISAIA. Souza, Vicente Custódio Moreira; Ripper, Thomaz. Patologia, Recuperação e

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GENTIL, Vicente. Corrosão. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2003.

HELENE, Paulo Roberto do Lago. Corrosão em Armaduras para Concreto Armado, São

Paulo: Pini, 1986.

MONTEIRO, E. B.. Reabilitação de Estruturas de Concreto, Concreto: Ensino, Pesquisa

e Realizações, Cap. 36, p.1109 – 1125 V. 2, ed. Geraldo C. Isaia, São Paulo: IBRACON,

2005.

TULA, L.. Armaduras Especiais para Concreto Durável, Concreto: Ensino, Pesquisa e

Realizações, Cap. 30, p.901 – 921 V. 2, ed. Geraldo C. Isaia, São Paulo: IBRACON, 2005.

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