Mecanismos de deterioracão do Concreto
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28/11/2010
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Universidade Federal de Minas Gerais
Durabilidade, Patologia e Recuperação das Construções de Concreto Armado
MECANISMOS DE DETERIORAÇÃO DO
CONCRETOCONCRETO
Prof. Aldo Giuntini de Magalhães
IntroduçãoAté o final da década de 80, a resistência à compressãoainda era, praticamente, o único parâmetro adotadopara avaliar a qualidade do concreto. Em função disto,está ocorrendo uma degradação mais acelerada nasestruturas de concreto armado, obrigando acomunidade que trabalha com este material a definirnovos parâmetros de forma a garantir a suanovos parâmetros, de forma a garantir a suaperformance.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Surge então um conceito até então pouco conhecido epraticamente não utilizado: a durabilidade do concreto.Este novo parâmetro é a capacidade do concreto deresistir às intempéries e aos demais processos dedegradação.
A deterioração do concreto ocorre muitas vezes comoresultado de uma combinação de diferentes fatoresexternos e internos. São processos complexos,determinados pelas propriedades físico-químicas doconcreto e da forma como está exposto. Os processos
Introdução
p pde degradação alteram a capacidade do materialdesempenhar as suas funções, e nem sempre semanifestam visualmente. Os três principais sintomasque podem surgir isoladamente ou simultaneamentesão a fissuração, o destacamento e a desagregação.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Causas Físicas da Deterioração do Concretoç
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Mecanismos de Deterioração do Concreto
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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Desgaste Superficial
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Desgaste por Abrasão
Abrasão é o processo que causa desgaste superficial no
concreto por esfregamento, enrolamento, escorregamento ou
fricção constante, sendo particularmente importante no
estudo do comportamento de pisos industriais, pavimentos
rodoviários e de pontes.
A resistência superficial e a dureza do concreto influenciam o
desgaste por abrasão. A utilização de agregados graúdos
mais resistentes e o aumento da resistência à compressão,
elevam a sua resistência à abrasão.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Desgaste por Abrasão / Erosão
Influência da relação água/cimento e do tipo de agregado na deterioração à abrasão/erosão no concreto.
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Desgaste por Abrasão
Desgaste superficial por abrasão em pavimento de concreto.
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Desgaste por Erosão
É necessário separar o desgaste provocado pelocarreamento de partículas finas pela água dosestragos causados pela cavitação. Enquanto aerosão é o desgaste causado pela passagemabrasiva dos fluidos contendo partículas finassuspensas, a cavitação é a degradação dasuperfície do concreto causada pela implosão debolhas de vapor de água quando a velocidade oudireção do escoamento sofre uma mudança brusca.
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Desgaste por Erosão
Erosão em galeria de água pluvial.
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Desgaste por Cavitação
Degrau de galeria.
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Desgaste por Cavitação
Calha do vertedouro de uma barragem.
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Fissuração Devido a Variação VolumétricaVolumétrica
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
A variação de temperatura provoca uma mudançavolumétrica nas estruturas de concreto. Se ascontrações e expansões são restringidas, e as tensõesde tração resultantes forem maiores que a resistênciado concreto poderão ocorrer fissuras
Gradientes Térmicos
do concreto, poderão ocorrer fissuras.
Em elementos de concreto com grandes dimensões,como por exemplo, barragens ou blocos de fundação,poderão surgir fissuras devido aos efeitos do gradientetérmico causado pelo calor de hidratação do cimento,que pode originar tensões de tração.
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Coeficiente de Expansão
Térmica Linear (α) do concreto:
6 a 12 x 10-6 /oC
Gradientes Térmicos
Considerando:
α = 9 x 10-6 /oC
Vão = 30,5 m = 30500 mm
Δt = 38 oC
Δl = 10,43 mm
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Gradientes Térmicos
IGREJA DA PAMPULHA (BH)
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Variações bruscas de temperatura provocam danossobre as estruturas, uma vez que a temperatura dasuperfície se ajusta rapidamente, enquanto a dointerior se ajusta lentamente. Os efeitos são
Gradientes Térmicos
destacamentos do concreto causados peloschoques térmicos. Cita-se por exemplo, o topo daschaminés de indústrias, onde as águas frias daschuvas encontram a superfície quente dos anéissuperiores, causando o esfacelamento do concreto.
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Gradientes Térmicos
Topo de chaminé de uma siderúrgica, deteriorado pela variação brusca de temperatura
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Gradientes Térmicos
Anel superior de concreto de uma chaminé dilacerado devido ao choque térmico
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Cristalização de Sais nos Poros
Sob certas condições ambientais, por exemplo,quando um lado de um muro de arrimo ou a laje deum concreto permeável está em contato com umasolução de sal e os outros lados estão sujeitos àperda de umidade por evaporação, o material podese deteriorar por tensões causadas pelacristalização de sais nos poros. Grandes pressõessão produzidas pela cristalização de sais a partir desoluções supersaturadas.
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Cristalização de Sais nos PorosA extensão do dano depende do local da cristalização do sal
(na superfície externa ou no interior do concreto), que é
determinado por um equilíbrio dinâmico entre a taxa de
evaporação da água a partir da superfície exposta do
material e a taxa de fornecimento da solução de sal para estematerial e a taxa de fornecimento da solução de sal para este
local.
Apenas quando a taxa de migração da solução de sal através
dos poros interconectados do material é mais lenta do que a
velocidade de reposição, a zona de secagem ocorre
substancialmente abaixo da superfície.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Cristalização de Sais nos PorosNa literatura, os termos descamamento por sal,
desagregação por sal e ataque por hidratação de sal têm
sido usados para descrever a manifestação física de um
fenômeno que é observado na alvenaria e no concreto
poroso exposto a sais hidratáveis como sulfato de sódio eporoso exposto a sais hidratáveis, como sulfato de sódio e
carbonato de sódio.
Como consequência dos numerosos ciclos de variações de
umidade e temperatura do ambiente, ocorre uma
deterioração progressiva na superfície do concreto.
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Lixiviação
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Cristalização de Sais nos Poros
Descamamento por sal em
prismas de argamassa
parcialmente submersos
em soluções de (a) sulfatoem soluções de (a) sulfato
de sódio e (b) carbonato de
sódio.
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Cristalização de Sais nos Poros
Devido às grandes diferenças na densidade, aconsiderável expansão volumétrica está associada àtransformação da forma anidra desses sais na formahidratada.
Esse tipo de ataque puramente físico a partir dapenetração de uma solução de sais é distinto dosdemais ataques envolvendo interações químicas com osprodutos de hidratação.
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Fissuração Devido a Exposição a Extremos de
TemperaturaTemperatura
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Apesar destes fenômenos não serem tão comuns noBrasil, eles são importantes nos países atingidos porbaixas temperaturas durante o inverno.
Os efeitos destes fenômenos sobre o desempenho do
Ciclos de Gelo/Degelo
concreto dependerão do seu estágio de endurecimento.Se ocorrer o congelamento antes do endurecimento, oprocesso de hidratação do cimento será suspenso,sendo retomado após o descongelamento, sem perdasignificativa da resistência, apesar da expansão internada água.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Se o congelamento ocorrer após o endurecimento do concreto, mas
sem que ele tenha atingido sua resistência final, a expansão devido
ao congelamento da água resultará em perdas significativas de
resistência.
Ciclos de Gelo/Degelo
Quando o concreto endurecido é exposto a baixas temperaturas, a
água retida nos poros capilares congela e expande. Ao
descongelar, verifica-se um acréscimo expansivo nos poros, que
aumenta com a sucessão de ciclos, causando uma pressão de
dilatação que provoca fissuração no concreto, e consequentemente
sua deterioração
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A degradação do concreto pode ocorrer também pelaaplicação de sal para acelerar o degelo. As ações decloros neste processo podem ser danosas ao concreto,contribuindo para a sua degradação em função dosmecanismos de corrosão das armaduras.
Ciclos de Gelo/Degelo
mecanismos de corrosão das armaduras.
A aplicação do sal produz também uma redução datemperatura na superfície do concreto causando umchoque térmico, além de tensões internas que podemprovocar fissuras devido a diferença de temperaturaentre a superfície e o interior do concreto.
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Ciclos de Gelo/Degelo
Sequência da propagação
do gelo no vazio de ar
incorporado.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Quando um elemento de concreto é submetido a altastemperaturas sofre modificações importantes.
A água livre ou capilar do concreto começa a evaporar apartir dos 100°C.
Efeito de Altas Temperaturas
p
Entre 200°C e 300°C, a perda de água capilar écompleta, sem que se observem alterações na estruturado cimento hidratado e sem redução considerável naresistência.
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De 300°C a 400°C produz-se a perda de água de gel docimento, ocorrendo uma sensível diminuição dasresistências e aparecendo as primeiras fissurassuperficiais no concreto.
Aos 400°C uma parte do hidróxido de cálcio procedente
Efeito de Altas Temperaturas
Aos 400 C, uma parte do hidróxido de cálcio procedenteda hidratação dos silicatos se transforma em cal viva.
Até os 600°C, os agregados que não têm todos osmesmos coeficientes de dilatação térmica, se expandemcom diferentes intensidades, provocando tensõesinternas que começam a desagregar o concreto.
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O concreto no processo de elevação de temperatura vaiperdendo resistência e mudando sua coloração.
Assim, a 200°C o concreto é cinza e não há perda deresistência apreciável;
Efeito de Altas Temperaturas
resistência apreciável;
A 300°C a perda de resistência varia em torno de 10%,decrescendo progressivamente a partir destatemperatura;
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De 300°C a 600°C a cor muda para rosa a vermelha, aresistência à compressão cai para 50% do valor original,aproximadamente, o módulo de deformação reduz ematé 20% e a resistência à tração chega a ter um valor
Efeito de Altas Temperaturas
praticamente desprezível;
Entre 600°C a 950°C a cor passa para um cinza compontos vermelhos, com resistência à compressão muitopequena;
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De 950°C a 1000°C a cor muda para amarelaalaranjada e o concreto começa a sinterizar-se;
A partir de 1000°C o concreto sofre a sinterização,
Efeito de Altas Temperaturas
virando um material calcinado, mole e sem resistência.
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Efeito de Altas Temperaturas
Influência da temperatura sobre a resistência do concreto.
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Efeito de Altas Temperaturas
Influência da temperatura sobre a resistência do concreto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Efeito de Altas TemperaturasNo concreto armado, o efeito da variação de temperatura não
costuma ocasionar o surgimento de tensões quando as
temperaturas são normais, pois o coeficiente de dilatação
dos dois materiais é semelhante: 1,2 x 10-5 /°C para o aço e
1 0x10-5 /°C para o concreto No entanto quando as1,0x10 5 / C para o concreto. No entanto, quando as
temperaturas se elevam, os coeficientes têm
comportamentos diferentes, sendo que o do aço pode chegar
a 30 vezes superior ao do concreto, produzindo tensões
relevantes, que podem provocar o destacamento da camada
de cobrimento das armaduras.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Efeito de Altas Temperaturas
O aço exposto à alta temperatura se dilata,diminui seu limite elástico e sua tensão deruptura, chegando ao colapso perto dos 500°C.É importante considerar que aços doces elaminados recuperam praticamente suaspropriedades originais quando esfriam.
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Efeito de Altas Temperaturas
Incêndio provoca danos em vigas de um auditório.
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Efeito de Altas Temperaturas
Efeitos do calor deterioram a laje superior de um túnelpara passagem de peças metálicas com altastemperaturas em uma siderúrgica.
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Efeito de Altas Temperaturas
Danos por fogo no revestimento de concreto do Channel Tunnel (1996).
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Causas Químicas da Deterioração do Concretoç
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Mecanismos de Deterioração do Concreto
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Mecanismos de Deterioração do Concreto
Deterioração do Concreto Por Meio de Reações Químicas
A
O hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e o C-S-H presentes nos cimentos Portland hidratadossão atacados por uma água mole*.
Nota: A dureza da água é definida em termos da concentração dos cátions cálcio emagnésio - geralmente acompanhados dos ânions carbonato, bicarbonato, cloreto e/ousulfeto. Em concentrações acima de 150mg/L, água é classificada como dura. Teoresentre 150 e 75mg/L, como moderadas e, abaixo de 75mg/L é chamada de água mole.
Solução ácida formando compostos de cálcio solúveis como o cloreto de cálcio sulfatoB I Solução ácida formando compostos de cálcio solúveis, como o cloreto de cálcio, sulfatode cálcio, acetato de cálcio ou bicarbonato de cálcio
B IICertos ânions presentes em águas agressivas podem reagir com a pasta de cimentoformando sais insolúveis. Exemplo: soluções de ácido oxálico (HO2CCO2H) formandooxalato de cálcio (CaC2O4).
B IIISoluções de magnésio atacam eventualmente os silicatos hidratados de cálcio (C-S-H)promovendo a substituição do Ca2+ pelo Mg2+ formando o silicato hidratado demagnésio.
C Ataques de sulfatos formando etringita e gesso; reação álcali-agregado; corrosão doaço no concreto; hidratação de cristais de MgO e CaO.
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Reações Envolvendo Produtos Expansivosp
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Corrosão de Metais Incorporados ao Concretop
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
A deterioração do concreto contento metais
incorporados, tais como tubulações, armadura
passiva e cordoalhas de protensão é
l t t ib íd bi ã d
Aspectos Gerais
geralmente atribuída a uma combinação de
efeitos; entretanto, a corrosão dos metais
incorporados é invariavelmente a causa
principal.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Aspectos GeraisDependendo do tipo de ação do meio corrosivo sobre o
material, os processos corrosivos podem ser
classificados em dois grandes grupos, abrangendo
todos os casos deterioração por corrosão:
Os processos de corrosão eletroquímica são mais
frequentes na natureza e são os que ocorrem no caso
dos metais incorporados ao concreto.
1. Corrosão Eletroquímica;
2. Corrosão Química.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Algumas condições devem estar presentes antes que
uma célula de corrosão passe a atuar:
1. Existência de um ânodo e um cátodo;
2. Existência de um potencial elétrico entre o ânodo e o cátodo;
Corrosão Eletroquímica
2. Existência de um potencial elétrico entre o ânodo e o cátodo;
3. Deve existir um caminho metálico conectando eletricamente o
ânodo e o cátodo;
4. O ânodo e o cátodo devem estar imersos num eletrólito
eletricamente condutivo.
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Hidróxido de Ferro
Corrosão Eletroquímica
Eletrólito: solução eletricamente condutora constituídade água contendo sais, ácidos ou bases presente nosporos da matriz de concreto.
CátodoÂnodo
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Corrosão Eletroquímica
As reações de corrosão eletroquímica são reações de
oxidação e redução que ocorrem necessariamente na
presença de água no estado líquido.
As reações da área anódica são reações de oxidaçãoAs reações da área anódica são reações de oxidação
(Fe → Fe2+ + 2e-).
As reações da área catódica são reações de redução.
Para um meio básico aerado teremos:
(H2O + 1/2O2 + 2e- → 2(OH)-.
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Corrosão Eletroquímica
A diferença de potencial necessária para dar
início a corrosão eletroquímica da armadura do
concreto pode ocorrer devido à falta de
uniformidade do aço (diferentes aços, soldas),
do contato com metais com menor potencial
eletroquímico, assim como da heterogeneidade
do meio físico e químico que rodeia o aço.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
A corrosão através do metal e do eletrólito,
entre o ânodo e o cátodo, pressupõe o
funcionamento de um circuito fechado. Se o
O Que Mantem o Processo?
circuito se interrompe em algum de seus
pontos, a pilha não pode funcionar e a corrosão
se detém.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Para que o circuito se mantenha é necessário
que a região catódica continue consumindo os
elétrons provenientes do processo da ionização
O Que Mantem o Processo?
do aço na região anôdica.
A região catódica por sua vez só consegue
continuar consumindo esses elétrons na
presença de H2O e O2.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Influência da Unidade Relativa do Ar
Em um concreto com uma umidade relativa abaixo
de 60%, provavelmente não haverá corrosão.
O mesmo acontece quando o concreto estiver
A umidade ótima para ocorrer o processo encontra-
se entre 70 a 80%, sendo que, acima deste nível, a
difusão de oxigênio é reduzida consideravelmente.
saturado com água.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Os produtos de ferro e aço são normalmente
cobertos por uma fina camada de óxido de ferro
(Fe203) que se torna impermeável e fortemente
Proteção por Passivação da Armadura
aderida à sua superfície em um meio alcalino,
impedindo que a região catódica tenha contato
com a água e com o oxigênio. Esse fenômeno é
conhecido com passivação da armadura.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Essencialmente são duas as causas que podem dar
lugar a destruição da capa passivante:
1. A presença de uma quantidade suficiente de
cloretos, adicionada durante o amassamento do
Proteção por Passivação da Armadura
cloretos, adicionada durante o amassamento do
concreto ou penetrada do exterior, ou outros íons
despassivantes em contato com a armadura;
2. A diminuição da alcalinidade do concreto por reação
com substâncias ácidas do meio.
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Ação de CloretosCloretos são compostos que, em solução, sedissociam liberando o íon Cl- (NBR 13797/97).
Na ausência de Cl-, a camada de passivação doaço se mantem estável enquanto o concreto possuirum pH maior que 11,5.
Em função da natureza dos produtos de hidrataçãodo cimento Portland (≈ 20% de Ca(OH)2 + soluçãobásica presente nos poros), o pH do concretousualmente se mantem acima de 12.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosOs íons cloretos podem chegar até o concreto através
de diversas formas, como uso de aceleradores de pega
que contêm CaCl2, impurezas na água de amassamento
e nos agregados, água do mar e maresia, sais de
degelo e processos industriais.
A presença de Cl- torna a camada passivadora instável
e permeável, podendo destruí-la na presença de valores
de pH superiores a 11,5.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de Cloretos
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosApesar de ser capaz de destruir a camada passivadora
com níveis elevados de pH, a concentração de cloretos
necessária para promover a corrosão é fortemente
afetada, dentre outros fatores, pelo pH do concreto.
Foi demonstrado que é necessário um nível de 8.000
ppm de íons cloretos para iniciar o processo quando o
pH é de 13,2, mas quando o pH cai para um patamar de
11,6, a corrosão se inicia com somente 71 ppm de íons
cloretos.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosTabela 1 - Teor máximo de íons cloreto para proteção das armaduras do concreto
Tipo de estruturaTeor máximo de íons cloreto
(Cl-) no concreto % sobre a massa de cimento
Concreto protendido 0,05Concreto armado exposto a cloretos nascondições de serviço da estrutura 0,15
Concreto armado em condições deexposição não severas (seco ouprotegido da umidade nas condições deserviço da estrutura)
0,40
Outros tipos de construção com concretoarmado 0,30
Fonte: ABNT NBR 12655:2006 - Concreto de cimento Portland - Preparo, controle erecebimento - Procedimento
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosO risco dos cloretos induzirem um processo de corrosão
aumenta com a facilidade de migração do Cl- através da
matriz de concreto e da razão Cl-/OH- presente nos poros.
Nos cimentos Portland, a taxa Cl-/OH- diminui com a
presença de C3A.
Parte cloretos se ligam com o C3A formando o
C3A.CaCl2.10H2O (fase sólida menos reativa), mas uma boa
parcela ainda permanece livre nos poros.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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Ação de CloretosA formação do C3A.CaCl2.10H2O pode ser reduzida em
função da presença de sulfatos, devido a formação
preferencial de monosulfatos e da etringita, ou por
carbonatação.
Apesar de cimentos com adições terem menores
concentrações de OH-, as taxas de Cl-/OH- diminuem em
alguns casos devido também a redução do Cl- em solução,
em função de uma maior concentração de C3A ou AFm
presentes, capazes de reter o Cl-.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Cimentos mais resistentes ao ataque de cloretos (em
ordem decrescente):
1. Cimentos com adição de escória granulada de alto-
forno;
Ação de Cloretos
2. Cimento com adição de cinza volante;
3. Cimento Portland comum;
4. Cimento resistente a sulfatos (pouco resistente);
5. Cimento com adição de sílica ativa (pouco
resistente).
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosPara a determinação do teor de cloretos no concreto são
utilizados diferentes métodos, geralmente divididos em dois
grupos: medição da relação cloretos totais/livres e medição
da relação cloretos fixos/livres. O número total de cloretos é
d í li i fisoma de íons livres mais fixos.
O cloreto livre existe na solução intersticial, sendo de fácil
extração, enquanto o fixo é fortemente absorvido pelas
paredes dos poros, sendo quimicamente ligado à matriz
cimentícia, originando os cloro-aluminatos.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de CloretosA medição de cloretos é feita em amostras de pó retiradas do
concreto, em diferentes profundidades da estrutura, e a
análise quantitativa é feita por via química (ASTM C 1152-
1992) ou por análise de fluorescência de Raio-X.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de Cloretos
Ponte rodoviária em área urbana
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ação de Cloretos
Pilar sobre o mar após
10 anos de construção,
deteriorado devido aos
efeitos da interação da ç
carbonatação com íons
e cloretos
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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CarbonataçãoO anidrido carbônico, CO2, presente na atmosfera tem
uma tendência notável para se combinar com as bases
do cimento hidratado, resultando compostos com pH
mais baixos.
A ação do CO2 sobre os constituintes do cimento
hidratado é complexa, pois não se limita ao hidróxido de
cálcio, mas ataca e degrada todos os produtos da
hidratação do cimento. O concreto é um material poroso
e o CO2 do ar penetra pelos seus poros.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Carbonatação
O dióxido de carbono (CO2) dissolve-se nassoluções presentes nos poros da pasta decimento, produzindo íons CO3
2-, que reagemcom o Ca2+ para produzir o CaCO3. Os ions OH-
e Ca2+ necessários nessas reações são obtidospela dissolução do Ca(OH)2 e pela redução dataxa Ca/Si do C-S-H. O CH e o C-S-Hcarbonatam-se simultaneamente.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Carbonatação
Conforme já mencionado o concreto possui um pH
da ordem de 12,5, principalmente por causa do
Ca(OH)2. O desaparecimento do hidróxido de cálcio
do interior dos poros da pasta de cimento hidratadodo interior dos poros da pasta de cimento hidratado
e sua transformação em carbonato de cálcio faz
baixar o pH da solução em equilíbrio de 12,5 para
9,4, fator importante para o início da corrosão das
armaduras.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Carbonatação
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Carbonatação
A velocidade do processo depende dapermeabilidade do concreto que é afetada pelaquantidade e tipo de cimento usado no traço, pelarelação a/c, pela granulometria dos agregados, pelograu de compactação e pelos cuidados com a cura.
O grau de carbonatação máximo ocorre a umaumidade relativa de 60%, enquanto que em umambiente seco ou saturado a carbonatação éreduzida para 20% deste valor.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
CarbonataçãoA cura tem grande influência neste processo.Deficiência de cura pode ocasionar fissuras noconcreto, o que facilita a entrada do CO2.
A b t ã i ó ãA carbonatação por si só não causa adeterioração do concreto, mas possui efeitosimportantes. Observa-se aumento naresistência à compressão do concreto e aretração por carbonatação.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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Carbonatação
FRENTE DE CARBONATAÇÃO
REDUÇÃO DO PH
(AR)
+ HIDRÓXIDO DE CÁLCIO
(CONCRETO)
CO2 + H2O
REDUÇÃO DO PH
DESTRUIÇÃO DA PELÍCULA DE ÓXIDO DE FERRO QUE PROTEGE O AÇO PASSIVADO
INÍCIO DO PROCESSO DE CORROSÃO
DESPASSIVIDADE
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
CarbonataçãoConcreto em ambiente alcalino PH > 13
Armadura passivada estável indefinidamente
A carbonatação não ocorre quando o concreto estiver debaixo de água
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Evolução do CO2 na Atmosfera
337354
378
350
370
390
m
316325
337
279 296
270
290
310
330
Anos
ppm
1765
1900
1960
1970
1980
1990
2004
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Carbonatação
Pilar em indústria
com corrosão nas
d d idarmaduras devido
à carbonatação
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Medição da Frente de CarbonataçãoA identificação das áreas carbonatadas podeser feita através de difração de Raio-X, análisetérmica diferencial, termografia e observaçãomicroscópica. Mas a comprovação maiscorrente é através de indicadores de pH a basede fenolftaleína ou timolftaleína. Quando do usode fenolftaleína, as regiões mais alcalinasapresentam-se com cor violeta, enquanto asmenos alcalinas são incolor.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Medição da Frente de Carbonatação
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Medição da Frente de Carbonatação
Amostra da Ponte Rio-Niterói indicando uma profundidade de carbonataçãode 2 cm em uma peça com 4 cm de cobrimento de armadura
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Corrosão EletroquímicaFatores facilitadores:• presença de oxigênio;• presença de água;• heterogeneidade do meio que
circunda o aço;• perda da alcalinidade do meio;• presença de cloretos;
Fatores inibidores:• concreto pouco permeável;• Alta alcalinidade do meio;• camada de recobrimento da
armadura adequada;• etc.
• etc.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Os óxidos expansivos, gerados na corrosão,
ocupam um volume várias vezes maior que o
volume do aço original, causando fissuras e
destacamento da camada de cobrimento,
facilitando o ingresso de mais agentes
agressivos.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
A corrosão da armadura induz ao surgimento detrincas e ao desplacamento de partes do concreto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Fissuras em viga causadas pela expansão dos óxidos geradosóxidos gerados na corrosão
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Processo de expansão.
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Corrosão EletroquímicaO aço em corrosão diminui de seção ou converte-se
totalmente em óxido, há redução da aderência
aço/concreto e consequentemente, ocorre uma perda
da capacidade estrutural do elemento de concreto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Corrosão generalizada:
A corrosão uniforme ou generalizada ocorre
devido a uma perda generalizada da película
de passivação, resultante da frente de
carbonatação no concreto e/ou presença
excessiva de cloretos.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Corrosão generalizada, atinge todo um pilar de áreapilar de área industrial
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Corrosão localizada:
Forma-se a partir de uma célula de corrosão onde existe uma
área passivada intacta, atuando como um cátodo, e uma
pequena área atuando como ânodo, que perdeu a película
passiva e onde se reduz o oxigênio dissolvendo o aço.
As pequenas áreas despassivadas, conhecidas pelo nome de
pite, podem gerar condições suficientes para a sua
continuidade e crescimento, e decrescem o pH localmente.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão EletroquímicaCorrosão sob tensão:
A corrosão sob tensão se caracteriza por ocorrer em aços
submetidos a elevadas tensões, em cuja superfície é gerada uma
microfissura que vai progredindo muito rapidamente, provocando
uma ruptura brusca e frágil do metal ainda que a superfície nãouma ruptura brusca e frágil do metal, ainda que a superfície não
mostre evidências de ataques.
Este tipo de corrosão acontece, preferencialmente, em concretos
protendidos, sendo um fenômeno muito específico e normalmente
associado à má qualidade do concreto (bainhas mal preenchidas,
lixiviação do concreto) ou a presença de determinados íons.
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Corrosão Eletroquímica
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Corrosão Eletroquímica
Corrosão galvânica:
Este tipo de corrosão ocorre quando existem
diferentes tipos de metal no mesmo meio eletrolítico.
O metal com menor atividade eletroquímica éO metal com menor atividade eletroquímica é
corroído. Uma das situações mais comuns
encontradas é o uso de alumínio dentro do concreto
armado.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
Corrosão galvânica de pilar de prédio residencialresidencial
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Corrosão Eletroquímica
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Ataque por Sulfato
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoDefinição de Sulfato:
Sulfato segundo a IUPAC (International Union of Pure and
Applied Chemistry) é o íon SO42-, consistindo de um átomo
central de enxofre (S) ligado por ligações covalentes a quatro
átomos de oxigênio (O). O ânion sulfato apresenta estado de
oxidação 2-.
Não é raro encontrar concentrações de sulfato
potencialmente deletérias em águas industriais e naturais.
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Ataque por Sulfato
Estrutura química do sulfato de cálcio.
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Ataque por SulfatoPresença de Sulfato:
A maioria dos solos contém sulfato na forma de gipsita
(CaSO4.2H2O) em teores normalmente entre 0,01 a 0,05%
em massa. Essa quantidade é considerada inofensiva ao
tconcreto.
A solubilidade da gipsita na água em temperatura normal é
bastante limitada (aproximadamente 1,4 g de SO4 por litro).
Normalmente, concentrações maiores de sulfato nas águas
subterrâneas se devem à presença de sulfatos de magnésio,
sódio e potássio.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoPresença de Sulfato:
O sulfato de amônia, (NH4)2SO4, está frequentemente
presente nas terras e águas agrícolas.
Efluentes de fornos (que usam combustíveis com alto teor de(q
enxofre) e da indústria química podem conter ácido sulfúrico.
A decomposição de matéria orgânica em pântanos, lagos
rasos, poços de mineração e tubulação de esgoto costuma
levar à formação de gás sulfídrico (H2S), que se transforma
em ácido sulfúrico pela ação bacteriana.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por Sulfato
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoEfeitos do ataque por sulfato no concreto:
O ataque por sulfato pode se manifestar na forma de
expansão e fissuração do concreto, provocando os seguintes
efeitos:
Perda de resistência mecânica;- Perda de resistência mecânica;
- Aumento da permeabilidade;
- Perda de massa devido à perda de coesão dos produtos
de hidratação do cimento;
- Fragmentação da camada superficial;
- Desintegração.
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Nomenclatura Química do CimentoFórmulas químicas na indústria do cimento são
frequentemente expressas como somas de óxidos.
Exemplo: O silicato tricálcico, Ca3SiO5, pode ser escrito
também como 3CaO·SiO2.
Isso não quer dizer que os óxidos constituintes são
encontrados separados dentro da estrutura do material.
É também comum utilizar letras para abreviar as fórmulas dos
óxidos mais comuns, tais como C para o CaO ou o S para o
SiO2.
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Nomenclatura Química do CimentoNome Óxido Abreviação
Óxido de Cálcio (cal viva ou cal virgem) CaO CDióxido de Silício (sílica) SiO2 SÓxido de Alumínio (alumina) Al2O3 AÓxido de Ferro III (hematite ou hematita) Fe2O3 FÓxido de Magnésio (magnésia) MgO MÓxido de Potássio K2O K
Trióxido de Enxofre (óxido sulfúrico) SO3
Óxido de Sódio Na2O NDióxido de Titânio (titânia) TiO2 TPentóxido de Fósforo P2O5 PÁgua H2O H
Dióxido de Carbono (gás carbônico) CO2
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Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
As reações por sulfato são frequentemente analisadas em
termos das reações entre as fases sólidas da pasta de
cimento e os compostos dissolvidos, tais como Na2SO4 ou
MgSO4, presentes na solução.
Deve-se entender, entretanto, que os cátions e os ânions
presentes na solução produzem reações essencialmente
independentes.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por Sulfato
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Ataque por Sulfato
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por Sulfato
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Micrografia eletrônica de
varredura de cristais hexagonais
característicos de monossulfato
hidratado e cristais aciculares de
etringita formados pela mistura
Ataque por Sulfato
de soluções de aluminato de
cálcio e sulfato de cálcio.
É consenso que as expansõesno concreto relacionadas aosulfato são associadas àetringita.
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Ataque por Sulfato
Agulhas delgadas e longasde etringita.
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Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
Dependendo do tipo de cátion associado à solução de sulfato
(Na+, K+ ou Mg2+), tanto o hidróxido de cálcio quanto o C-S-H
presentes na pasta de cimento Portland hidratada podem se
t i it (C SO 2H O) l t lf tconverter em gipsita (CaSO4.2H2O) pelo ataque por sulfato.
A formação de gipsita ocorre parcialmente como microcristais
misturados com o C-S-H e parcialmente como veios,
frequentemente paralelos à superfície.
Trincas estão frequentemente associadas com a gipsita
formada como veios.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
Soluções de sulfato de sódio:
- Na2SO4 + Ca(OH)2 + 2H2O→ CaSO4·2H2O + 2NaOH
A formação da gipsita também necessita de íons Ca2+. Esses
íons serão fornecidos pelo ataque ao Ca(OH)2 podendo
também reagir com o C-S-H.
No caso do ataque por sulfato de sódio, a formação de
hidróxido de sódio como subproduto da reação assegura a
manutenção da alta alcalinidade no sistema, que é essencial
para a estabilidade do produto da hidratação, C-S-H.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
Soluções de sulfato de magnésio:
- Mg2SO4 + Ca(OH)2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + Mg(OH)2
- 3MgSO4 + 3CaO·2SiO2·3H2O + 8H2Og 4 2 2 2
→ 3 (CaSO4·2H2O) + 3Mg(OH)2 + 2SiO2·H2O
Como produtos do ataque por sulfato de magnésio, temos
além da gipsita a formação da brucita (Mg(OH)2) e da
serpentina (M3S3H2).
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
O hidróxido de magnésio (brucita - Mg(OH)2) é insolúvel e
reduz a alcalinidade do sistema.
Na ausência de íons hidroxila na solução, o C-S-H deixa de
ser estável e também é atacado pela solução de sulfato.
O sulfato de magnésio, portanto, é mais severo no concreto.
Os cimentos Portland RS (resistentes aos sulfatos) reduzem
a formação de etringita, a descalcificação do C-S-H e a
formação de fissuras.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
Soluções de sulfato de cálcio:
Apesar de sua pouca solubilidade, CaSO4 presente em
solução pode também atacar o concreto.
Neste caso, a solução pode prover todos os íons necessários
para a produção da etringita a partir do monossulfato, e
pouca ou nenhuma dissolução do CH ou descalcificação do
C-S-H se torna necessária.
Alguns agregados também podem conter gipsita promovendo
um ataque interno.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por SulfatoReações químicas no ataque por sulfato:
A formação de gipsita (CaSO4·2H2O) como resultado das
reações de troca catiônica também pode causar expansão.
Tem-se observado, entretanto, que a deterioração da pasta, , q ç p
de cimento Portland endurecida pela formação de gipsita se
dá através de um processo que primeiro leva à redução do
pH do sistema e perda de rigidez e resistência, seguida pela
expansão e fissuração e, por fim, pela transformação do
concreto em uma massa pastosa ou não-coesiva.
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Ataque por Sulfato
Ataque de sulfato no concreto da Barragem de Fort Peck, 1971.
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Ataque por Sulfato
Desintegração por ataque por sulfatos + erosão.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Controle do Ataque por SulfatoFatores que influenciam o ataque por sulfato:
A quantidade de sulfato presente;
O nível da água e sua variação sazonal;
O fluxo de água subterrânea e a porosidade do solo;O fluxo de água subterrânea e a porosidade do solo;
A forma de construção;
A qualidade do concreto.
Se não se pode impedir a água com sulfato de atingir o
concreto, devemos garantir sua qualidade.
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Ataque por Sulfato
Tabela 2 - Requisitos para concreto exposto a soluções contendo sulfatos.
Condições de exposição em
função da agressividade
Sulfato solúvel em água (SO4)
presente no solo
% em massa
Sulfato solúvel (SO4) presente na água
ppm
Máxima relação água/cimento, em
massa, para concreto com agregado
normal*
Mínimo fck (para concreto com agregado normal ou leve)
MPa
Fraca 0,00 a 0,10 0 a 150 -- --
Moderada** 0,10 a 0,20 150 a 1500 0,50 35
Severa** Acima de 0,20 Acima de 1500 0,45 40
* Baixa relação água/cimento ou elevada resistência podem ser necessárias para a obtenção de baixa permeabilidade do concreto ou proteção contra a corrosão da armadura ou proteção a processos de congelamento e degelo.** Água do mar.*** Para condições severas de agressividade, devem ser obrigatoriamente usados cimentos resistentes a sulfatos.
Fonte: ABNT NBR 12655:2006 - Concreto de cimento Portland - Preparo, controle e recebimento - Procedimento
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Controle do Ataque por SulfatoFatores que influenciam o ataque por sulfato:
A taxa de ataque à estrutura do concreto com todas suas
superfícies expostas à água com sulfato é menor do que
quando a umidade pode ser perdida pela evaporação em
uma ou mais superfícies.
Assim, porões, galerias, muros de arrimo e lajes sobre o solo
são mais vulneráveis do fundações ou estacas.
A baixa permeabilidade do concreto, é a melhor proteção
contra o ataque por sulfato.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Controle do Ataque por SulfatoCimentos Resistentes aos Sulfatos:
O cimento Portland contendo menos do que 5% de C3A é
suficientemente resistente aos sulfatos sob condições
moderadas de ataque por sulfato (quando a única
consideração são as reações de formação de etringita).
Quando altas concentrações de sulfato (≥ 1500 mg/l) estão
envolvidas (normalmente associadas à presença de cátions
de magnésio e álcalis), o cimento RS (≤ C3A ) pode não ser
eficiente contra as reações de troca catiônica que resultam na
formação de gipsita, especificamente se o teor de C3S do
cimento é alto.
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Controle do Ataque por SulfatoCimentos Resistentes aos Sulfatos:
Sob essas condições, a experiência mostra que cimentos
contendo potencialmente pouco ou nenhum hidróxido de
cálcio na hidratação têm desempenho muito melhor.
Como exemplos podemos citar: cimentos com alta
concentração de alumina, cimentos Portland com escória de
alto-forno, com mais de 50% de escória, cimentos Portland
pozolânicos com pelo menos 25% de pozolanas (pozolana
natural, argila calcinada ou cinzas volantes com baixa
concentração de cálcio).
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por Sulfato
Efeitos do tipo e consumo de cimento e da adição de cinzas volantessobre o ataque por sulfato no concreto.
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Ataque por Sulfato
Micrografia eletrônica de varredura e representação diagramática daexpansão do concreto causada pela formação de etringita tardia (DEF- delayed ettringite formation).
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Ataque por Sulfato
Enfoque holístico para expansão e fissuração por formação deetringita tardia.
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Água do Mar
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Água do MarA água do mar contém sulfatos e ataca oconcreto. Além da ação química, acristalização dos sais nos poros do concretopode provocar a degradação devido àpressão exercida pelos cristais salinos, nospressão exercida pelos cristais salinos, noslocais onde há evaporação, acima da linha deágua. O ataque só ocorre quando a águapode penetrar no concreto, portanto, o nívelde impermeabilização é muito importanteneste processo.
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Água do MarOs concretos localizados entre os limites damaré, sujeitos à molhagem e secagemalternadas, são severamente atacados,enquanto os concretos submersospermanentemente, são menos atacados.permanentemente, são menos atacados.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Água do Mar
Estrutura de concreto severamente deteriorada, localizada na linha damaré.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reação Álcali-Agregado
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-Agregado
O primeiro trabalho sobre o assunto foi publicado por Stanton em1940, a partir de suas investigações sobre estruturas fissuradas deconcreto na Califórnia.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-AgregadoOs íons Na+, K+ e OH- dissolvidos na solução dos poros da
matriz de cimento geram produtos expansivos, que
degradam o concreto e reagem com certos tipos de sílica
que podem estar presentes nos agregados, resultando em
tensões internas que podem causar expansão e fissurastensões internas que podem causar expansão e fissuras.
As condições necessárias para que as RAS ocorram no
concreto de cimento Portland são uma quantidade
suficientemente alta de óxidos alcalinos no cimento, um
constituinte reativo no agregado e a presença de água.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-AgregadoEm geral, o ataque pode ocorrer em agregados contendo
certas formas de sílica amorfa (reação álcali-sílica) e com
agregados de natureza dolomítica, CaMg(CO3)2, (reação
álcali-carbonatos).
A reação álcali-sílica ocorre com mais frequência.
No concreto massa, a reação álcali-sílica (RAS) gera
fissuras em forma de “mapa”.
No concreto armado, as fissuras tendem a se formar
paralelamente às barras da armadura.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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Reações Álcali-Agregado
Fissuras em forma de “mapa” em blocos de fundação devido a reação álcali-agregado.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-AgregadoMecanismo de deterioração:
Os álcalis derivam, predominantemente, do cimento.
O clincker contém baixos teores de Na2O e K2O que, depoisde hidratados, passam para a solução sob a forma dehidróxidos:hidróxidos:
- Na2O + H2O → 2Na(OH)
- K2O + H2O → 2K(OH)
O teor de álcalis no cimento é expresso como percentualequivalente de Na2O em massa:
- %Na2Oeq = %Na2O + 0,659K2O
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-AgregadoMecanismo de deterioração:
A RAS é improvável de ocorrer no concreto de cimento
Portland (não composto) se o teor de Na2Oeq estiver abaixo
de 4 kg/m3.
Um limite de Na2Oeq ≤ 3 kg/m3 foi proposto de modo a facilitar
o controle tendo em vista as variações do processo produtivo.
Um critério alternativo baseado na composição do cimento
pode ser expresso como Na2Oeq � 0,6%.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Mecanismo de deterioração:
A forma de ataque no concreto envolve a quebra da estrutura
da sílica do agregado por íons hidroxila seguido pela
adsorção dos íons metálico-alcalinos nas superfícies recém-
criadas dos produtos de reação.
Reações Álcali-Agregado
p
Forma-se um gel de silicatos de cálcio e álcalis, o qual pode
se dilatar e absorver a água em que entra em contato.
Esta dilatação pode induzir solicitações de tração no concreto
e levar ao aparecimento de um estado vulnerável de
fissuração, influenciada pela geometria e armadura da peça.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-Agregado
Microscopia mostrando as fissuras da reação álcali-agregado.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Reações Álcali-Agregado
Esta reação pode passar desapercebida
durante um período de tempo, possivelmente
anos, antes que possa estar evidenciada.
Para se confirmar a reação álcali-agregado é
necessário exames com microscopia
eletrônica.
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Reações Álcali-Agregado
Reação Álcali-Agregado em uma Barragem.
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Reações Álcali-Agregado
a) Desalinhamentode parapeito dabarragem de Val-de-Ia-Mare;
b) Bloco de umab) Bloco de umaponte em SierraNevada;
c) Pista de pouso daBase Aérea Navalde Point Mugu.
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Exposição a Produtos Químicos Agressivosg
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Produtos Químicos AgressivosCertos produtos químicos em solução irão atacar vários
constituintes do concreto.
Podemos categorizar os produtos químicos agressivos da
seguinte forma:
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
- Ácidos inorgânicos;
- Ácidos orgânicos;
- Soluções alcalinas;
- Soluções de sais;
- Miscelâneas.
Produtos Químicos Agressivos
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Produtos Químicos Agressivos
Viga de concreto deteriorada por ataque por ácidos em uma indústria.
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Produtos Químicos Agressivos
Depósito de enxofre em fábrica de fertilizantes.
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Produtos Químicos Agressivos
Ataque químico por ácido sulfúrico deteriorou pilar em indústria defertilizantes.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Produtos Químicos Agressivos
Ataque químico ao concreto.
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Biodeterioração do Concreto
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do ConcretoA biodeterioração é a mudança indesejável naspropriedades do material, devido à ação demicrorganismos.
O concreto é considerado um material bioreceptivo aot i bi ló i d id à di õ dataque microbiológico devido às condições de
rugosidade, porosidade, umidade e composiçãoquímica, que combinadas com as condiçõesambientais como umidade, temperatura eluminosidade, podem promover a biodeterioração doconcreto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do ConcretoOs microrganismos podem atuar sobre o concreto emações deletérias contra a pasta de cimento e osagregados, interferindo em sua estética, reduzindosua durabilidade comprometendo sua integridade.
Os principais microrganismos são as algas fungosOs principais microrganismos são as algas, fungos,bactérias, liquens e protozoários.
Os mecanismos de biodegradação podem semanifestar através de formação de biofilme, ataqueácido, tensões provocadas pela cristalização de saise complexação.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
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Reações Álcali-Agregado
Teto de galeria de águas pluviais contaminada por esgotos apresentamanchas devido ao ataque biológico.
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Biodeterioração do ConcretoNa prática o mais significativo ataque biológico aoconcreto é o que ocorre em esgotos.
No interior dos esgotos, em condições anaeróbicas,as bactérias produzem ácido sulfídrico, H2S, que éum composto de pouca agressividade ao concreto.u co pos o de pouca ag ess dade ao co c e o
Ao escapar de dentro do esgoto para o ar, o ácidosulfídrico vai colocar-se ao alcance de bactériasaeróbicas, que habitam na superfície livre do esgoto.
Essas bactérias o transformam em ácido sulfúrico(H2S04) que é bastante agressivo para o concreto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do Concreto
Ambiente dentro de uma tubulação de esgoto.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do Concreto
Degradação biogênica.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do Concreto
Degradação biogênica.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do Concreto
Outra forma comum de ataque biológico é o
crescimento de raízes de plantas, algas e
liquens em fendas ou zonas porosas do
concreto, originando forças expansivas de
degradam mecanicamente o concreto,
facilitando o transporte de outros agentes
agressivos para seu interior.
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Biodeterioração do Concreto
Crescimento de raízes de plantas em fendas do concreto deterioram aestrutura.
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Biodeterioração do Concreto
Em estruturas marinhas subaquáticas, as
plantas e cracas que se desenvolvem nas
superfícies do concreto têm efeito benéfico,
pelo fato de consumirem o oxigênio antes que
ele possa penetrar no concreto, inibindo o
processo de corrosão das armaduras.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Biodeterioração do Concreto
Cracas na linha da água protegem as estruturas marinhas, inibindo oprocesso de corrosão das armaduras.
Introdução Causas Físicas Causas Químicas Biodeterioração
Agradecimentos