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Curso de Ps-Graduao em Engenharia Metalrgica
inas da Universidade Federal de Minas Gerais
TCNICAS DE RECUPERAO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
ARMADO SOB EFEITO DA CORROSO DAS ARMADURAS (1)
Clmenceau Chiabi Saliba Jnior (2)
RESUMO
Este artigo aborda algumas tcnicas de recuperao de estruturas de concreto
armado quando atacadas pela corroso de armaduras. Devido a freqncia com que
ocorre e suas conseqncias danosas as estruturas, a corroso das armaduras
pode ser consideradas a principal manifestao patolgica do concreto armado.
Invariavelmente, a corroso pode ser verificada quando a camada de concreto
responsvel pela proteo as suas armaduras no atinge o seu objetivo. Para
aumentar a vida til dessas estruturas, algumas tcnicas tradicionais foram estudas
e acompanhadas pelo autor em diversas obras durante os ltimos dez anos. Essas
tcnicas so descritas e suas vantagens e desvantagens abordadas em cada
situao.
Palavras-chaves: Corroso; estruturas; concreto armado; recuperao de concreto
(1) Contribuio tcnica ao professor e colegas da disciplina: Reologia e Tecnologia do Concreto, do
curso de mestrado do Departamento de Engenharia de Materiais e Construo - DEMC da UFMG, 24
de julho de 2008.
(2) Engenheiro Civil, Mestre em Engenharia Mecnica; Aluno de doutorado do curso de ps graduao
em engenharia de Minas e Metalurgia DEMET, da UFMG; Belo Horizonte-MG.
Contato: (31) 9128-8886 ou [email protected]
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TCNICAS DE RECUPERAO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO SOB EFEITO DA CORROSO DAS ARMADURAS
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1. INTRODUO
Pode-se definir corroso como a interao destrutiva de um material com o
ambiente, seja por reao qumica, ou eletroqumica. Basicamente, so dois os
processos principais de corroso que podem sofrer as armaduras de ao para
concreto armado: a oxidao e a corroso propriamente dita.
Por oxidao entende-se o ataque provocado por uma reao gs-metal, com
formao de uma pelcula de xido. Este tipo de corroso extremamente lento
temperatura ambiente e no provoca deteriorao substancial das superfcies
metlicas, salvo se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera.
Este fenmeno ocorre, preponderantemente, durante a fabricao de fios e barras
de ao. Ao sair do trem de laminao, com temperaturas da ordem de 900C, o ao
experimenta uma forte reao de oxidao com o ar ambiente. A pelcula que se
forma sobre a superfcie das barras compacta, uniforme e pouco permevel,
podendo servir at de proteo relativa das armaduras contra a corroso mida
posterior, de natureza preponderantemente eletroqumica.
Antes de o ao sofrer trefilao a frio, para melhoria de suas propriedades, esta
pelcula, denominada carepa de laminao, deve ser removida por processos
fsicos, do tipo decalaminao, ou qumicos, do tipo decapagem com cidos. A
pelcula inicial substituda por outra de fosfato de zinco ou de hidrxido de clcio,
que so utilizados como lubrificantes do processo podendo ser, semelhana da
primeira, dbeis protetoras do ao contra a corroso mida.
Por corroso propriamente dita entende-se o ataque de natureza preponderan-
temente eletroqumica, que ocorre em meio aquoso. A corroso acontece quando
formada uma pelcula de eletrlito sobre a superfcie dos fios ou barras de ao. Esta
pelcula causada pela presena de umidade no concreto, salvo situaes especiais
e muito raras, tais como dentro de estufas ou sob ao de elevadas temperaturas (>
80C) e em ambientes de baixa umidade relativa (U.R.< 50%). Este tipo de corroso
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tambm responsvel pelo ataque que sofrem as armaduras antes de seu
emprego, quando ainda armazenadas no canteiro. o tipo de corroso que o
engenheiro civil deve conhecer e com a qual deve se preocupar. melhor e mais
simples preveni-la do que tentar san-la depois de iniciado o processo.
Embora num processo corrosivo sempre intervenham reaes qumicas e
cristalizaes de natureza complexa, ser apresentado, a seguir, um modelo
simplificado das tcnicas mais usadas na recuperao das estruturas de concreto
sob ao da corroso e as ferramentas bsicas para sua preveno.
Fig. 1 Corroso generalizada em estrutura de Adutora em Betim MG. (6)
2. REVISO
A recuperao deste tipo de fenmeno patolgico - corroso de armaduras -
delicada e requer mo-de-obra especializada. Consiste basicamente de cinco
etapas, descritas a seguir:
a) Determinar a causa do defeito. Somente aps elimin-la, executar o reparo no
concreto, exceto em casos de emergncia.
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b) Selecionar um material de qualidade reconhecida, apropriado para as
recuperaes em concreto, que possua caractersticas fsico-qumicas e
performances compatveis com o projeto original.
c) Escolher o mtodo de aplicao adequado ao material selecionado acima,
objetivando obter seu melhor desempenho.
d) Preparar corretamente o substrato a ser reparado, deixando-o livre de
concreto solto, leos, graxas, etc. e com forma geometricamente simples. No
caso de materiais base mineral (cimento portland), satur-lo com gua. J no
caso de materiais a base de epoxy, esse substrato dever estar seco.
e) Uma aplicao bem executada e uma cura eficiente iro proporcionar um
reparo duradouro, e, na maioria das vezes, melhor at que a estrutura de
concreto original.
Uma especial ateno deve ser observada nos procedimentos de aplicao do
material. Detalhamos a seguir alguns desses aspectos diretamente envolvidos com
as tcnicas de recuperao e restaurao das estruturas afetadas.
Remover completamente todo concreto fraco, solto, laminado ou trincado,
leos, graxas, sais e quaisquer outras contaminaes existentes. Utilizando
as ferramentas adequadas ao tipo de servio, preparar o substrato de forma
rugosa, slida e limpa.
O permetro do reparo dever ter forma geometricamente simples, evitando-
se excesso de quinas, como observado na Figura 2.
Fig. 2 - Resumo esquemtico do permetro ideal para reparos em concreto. (6)
Novo layout recomendado
Permetro original do defeito
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Os ngulos de corte devero ser retos, no sendo recomendadas grandes
variaes da profundidade do corte e escarificao.
Limpar toda a armadura que estiver com sinais de corroso, seja por meio
manual (escova de ao) ou mecnico (pistola de agulha ou hidrojato),
recompondo as barras que tiverem mais de 20% do seu dimetro perdido.
Todas as juntas devero ser reconstitudas. Novas juntas podero ser
necessrias. Verificar com o projetista os detalhes e desenhos.
Realizar anlise criteriosa da possvel reduo de seo transversal das
armaduras atacadas. Se vivel, esta anlise ser feita atravs de ensaios
comparativos de resistncia entre peas sadias e as mais atingidas. Se
necessrio, colocar novos estribos e/ou novas armaduras longitudinais.
Sempre que se empregar solda, esta deve ser base de eletrodos,
controlando-se o tempo e a temperatura a fim de evitar a mudana da
estrutura do ao, principalmente se este for de classe B (EB-3 da ABNT).
3. TCNICAS DE RECUPERAO SUGERIDAS
Recuperar uma estrutura de concreto, em grosso modo, devolv-la s suas
condies originais, ou seja, antes de ser atacada pela corroso das armaduras.
Alm de remover as oxidaes, h ainda a necessidade da reconstruo do
cobrimento das armaduras, de preferncia com concreto bem adensado. Este
cobrimento tem a finalidade de:
impedir a penetrao de umidade, oxignio e agentes agressivos at as
armaduras;
recompor a rea da seco de concreto original;
propiciar um meio que garanta a manuteno da capa passivadora no ao.
Esse novo cobrimento pode ser executado atravs de qualquer procedimento que
atenda a esses requisitos como:
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Concretos e argamassas polimricas obtidas de mistura de argamassas
convencionais com resinas base de metil metacrilato ou at mesmo epoxy.
Tm consistncia tixotrpica, alta durabilidade, impermeabilidade, aderncia
ao concreto "velho" e armadura, porm so ideais para reparos localizados
em pequenas reas, no necessitam frma e requerem mo-de-obra
especializada e testes prvios de desempenho, pois h muita flutuao nas
caractersticas desses produtos. Esses concretos e argamassas tm a
vantagem de no acarretarem problemas estticos, pois podem ser moldados
em pequenos "espaos" disponveis. Em geral so tem preo bem elevado.
Fig. 3 Recu