Universidade Jean Piaget de Angola

MONOGRAFIA

CORROSO EM ESTRUTURAS DE BETO ARMADO NO EDIFICCIO PRDIO SUJO NO MUNICIPIO DO RANGEL EM LUANDA

Estudante: Filipe Panzo Nvemba Licenciatura: Construo Civil e Ordenamento de territrio Orientador: Prof. Eng. Alberto Brs do Carmo Filipe

Viana, Abril de 2012

Universidade Jean Piaget de Angola

MONOGRAFIA

CORROSO EM ESTRUTURAS DE BETO ARMADO NO EDIFICCIO PRDIO SUJO NO MUNICIPIO DO RANGEL EM LUANDA

Estudante: Filipe Panzo Nvemba Licenciatura: Construo Civil e Ordenamento de territrio

Trabalho Realizado na Universidade Jean Piaget de Angola no perodo de Outubro de 2011 Janeiro de 2012

EPIGRAFE

Honestidade e trabalho so fundamentais para alcanar bom sucesso Autor: Artur Oliveira

I

DEDICATRIA

Dedico este Trabalho de Concluso de curso, aos meus pais Filipe Nvemba Yaba, Maria Ral Panzo Yaba e aos meus irmos Jos, Joana, Helena, Bento, Maria e Miguel por entenderem as ausncias foradas e pelo apoio intenso para o alcance dos meus objectivos. Dedicar tambm a todos que me ajudaram nos momentos difceis de pesquisa.

II

AGRADECIMENTO

Deus, por ter me dado fora para prosseguir mesmo nos momentos de maiores dificuldades. Ao meu orientador Prof. Eng. Alberto Brs do Carmo Filipe, pela sua competncia como professor, educador e orientador, pela pacincia, pelo conhecimento transmitido e por toda ateno. minha famlia que estive sempre disponvel para mim, principalmente em momentos difceis. Aos colegas de faculdade, que passamos cinco anos inesquecveis e estiveram sempre presentes. Aos colegas de servio, especialmente na pessoa de Paulo Barata pelo auxlio. universidade Jean Piaget pela oportunidade cedida durante estes anos de ensino, em especial Prof. Dr. Jos Bendo Pequeno. A todos que nos ajudaram, directa ou indirectamente, para a elaborao deste trabalho.

III

NDICE

EPIGRAFE ............................................................................................................................. I DEDICATRIA ................................................................................................................... II AGRADECIMENTO........................................................................................................... III LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... VIII LISTA DE TABELAS ......................................................................................................... IX SIGLRIO ............................................................................................................................ X RESUMO ............................................................................................................................XII ABSTRACT...................................................................................................................... XIII INTRODUO ..................................................................................................................... 1 CAPTULO I: CORROSO ................................................................................................. 6 1.1 GENERALIDADES ................................................................................................. 6 1.1.1 Definies ......................................................................................................... 6 1.2 CLASSIFICAO ................................................................................................... 7 1.2.1 Corroso qumica ............................................................................................. 7 1.2.2 Corroso electroqumica................................................................................... 7 1.2.2.1 Corroso Uniforme ..................................................................................... 8 1.2.2.2 Corroso por Pite ........................................................................................ 8 1.2.2.3 Corroso sob tenso fracturante ................................................................. 9 1.3 MECANISMO........................................................................................................ 11 1.3.1 Conceitos ....................................................................................................... 11 1.3.1.1 Oxidao, reduo e reaces de oxi - reduo ...................................... 11 a. Oxidao Ganho de oxignio .................................................................... 12 b. Reduo Perda de oxignio ....................................................................... 12 c. Reaces de oxi- reduo (Redox) ............................................................... 12 -Mecanismo da reaco oxi reduo (Redox) ........................................... 13 I. Oxidantes redutores .......................................................................................................... 13 II. Nmeros de oxidao ...................................................................................................... 14 III. Identificao das reaces oxi reduo atravs da variao de nmero de oxidao . 14 1.3.2 Elctrodos ............................................................................................................ 14

1.3.2.1 Elctrodo padro............................................................................................ 15 1.3.2.2 Elctrodos de referncia ................................................................................ 17 1.3.2.3 Potencial elctrodo ....................................................................................... 18 1.3.3.4 Elctrodos irreversveis ................................................................................. 19 1.3.3 Pilhas electroqumica .......................................................................................... 20 a. rea andica ................................................................................................. 21 b. rea catdica ................................................................................................ 21 c. Electrlito ..................................................................................................... 21 d. Circuito metlico (condutor elctrico) ......................................................... 21 1.3.3.1 Tipos de pilhas electroqumicas .................................................................. 22 a. Pilha de elctrodo diferente .......................................................................... 22 b. Pilha de aco local ...................................................................................... 22 c. Pilha activa - passiva .................................................................................... 22 d. Pilha de concentrao inica diferencial ...................................................... 23 e. Pilha de aerao diferente ............................................................................. 23 f. Pilhas de temperatura diferentes ................................................................... 23 1.3.4 Velocidade da Corroso ...................................................................................... 24 a. Curva A......................................................................................................... 25 b. Curva B......................................................................................................... 25 c. Curva C ......................................................................................................... 25 d. Curva D ........................................................................................................ 25 1.3.4.1 Factores que influenciam a velocidade da corroso ...................................... 26 I. A aerao do meio corrosivo ........................................................................ 26 II. PH do electrlito .......................................................................................... 26 III. Temperatura................................................................................................ 26 1.3.4.2 Efeito da Velocidade ..................................................................................... 26 1.3.5 Polarizao ........................................................................................................... 26 1.3.5.1 Tipos de polarizao ...................................................................................... 28 a. Polarizao por concentrao ....................................................................... 28

b. Polarizao por activao ............................................................................. 28 c. Polarizao por resistncia ohmica............................................................... 29 1.3.6 Influncia da polarizao na velocidade da corroso ......................................... 29 1.3.7 Passivao ........................................................................................................... 30 1.3.5 Diagrama de Pourbaix ........................................................................................ 31 CAPTULO II: CORROSO EM ESTRUTURAS DE BETO ARMADO ..................... 33 2.1 GENERALIDADES ................................................................................................. 33 2.1.1 Beto ................................................................................................................... 33 2.1.2 Beto armado ...................................................................................................... 35 2.1.2.1 Componentes do beto armado .................................................................... 36 a. Agregados ..................................................................................................... 36 b. Cimento ........................................................................................................ 37 c. gua.............................................................................................................. 37 d. Aditivos ........................................................................................................ 38 e. Ao................................................................................................................ 38 2.2 CARACTERSTICAS E PROPRIEDADE DO BETO ARMADO LIGADO A CORROSO ................................................................................................................... 39 2.2.1 Durabilidade do Beto ......................................................................................... 39 2.2.2 Permeabilidade .................................................................................................... 40 2.2.3 Porosidade ........................................................................................................... 41 2.2.4 Recobrimento ...................................................................................................... 43 2.3 ORIGENS E FORMAS DE MANIFESTO ........................................................ 44 2.4 CARACTERSTICA DA CORROSO NAS ESTRUTURAS DE BETO ARMADO.48 2.4.1 Nos pilares ........................................................................................................... 48 2.4.2 Nas vigas ............................................................................................................. 48 2.4.3 Nas lajes .............................................................................................................. 49 2.4.4 Nas lajes quando provocadas por humidades ou infiltraes de gua ................ 49 2.5 CAUSAS DA CORROSO. ......................................................................................... 50 2.5.1 Agentes agressivos presentes na atmosfera ......................................................... 50 2.5.2 Carbonatao do beto ........................................................................................ 52

2.5.3 Caracterstica do meio ambiente ......................................................................... 53 2.5.4 Agentes agressivos incorporados ao beto .......................................................... 53 2.5.5 Qualidade do recobrimento ................................................................................. 54 2.6 FISSURAS E LASCAMENTOS DE BETO PROVOCADOS PELA CORROSO. 55 2.6.1 Fissuras provocadas por carbonatao ................................................................ 57 2.6.2 Fissuras provocadas por ataque de sulfatos ......................................................... 58 2.6.3 Fissuras provocadas por ataque de Cloretos........................................................ 58 2.7 TCNICAS DE RECUPERAO DE ESTRUTURA DE BETO SOBRE EFEITO DA CORROSO. ................................................................................................................ 59 2.7.1 Tcnicas de reparao sugeridas ......................................................................... 61 2.8 MEDIDAS PREVENTIVAS. ........................................................................................ 65 2.8.1 Na etapa de elaborao do projecto ..................................................................... 65 2.8.2 Na etapa de recepo do material ........................................................................ 65 2.8.3 Na etapa de elaborao do projecto ..................................................................... 65 CAPTULO III: AVALIAO DE CORROSO DE ESTRUTURA DE BETO ARMADO EXISTENTE NO EDIFCIO PRDIO SUJO DO MUNICPIO DO RANGEL-LUANDA .......................................................................................................... 67 3.1 METODOLIGIA ........................................................................................................... 67 3.2 CARACTERSTICAS DO EDIFCIO .......................................................................... 67 3.3 ANLISE DOS SINTOMAS ENCONTRADOS ......................................................... 68 3.4 PROPOSTA PARA REABILITAO DO EDIFCIO ................................................ 73 CONCLUSO .................................................................................................................... 75 RECOMENDAES ......................................................................................................... 76 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................... 77

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Ciclo do processo metalrgico e corrosivo ............................................................ 6 Figura 2- Corroso Uniforme ................................................................................................ 8 Figura 3- Corroso do Pite ..................................................................................................... 9 Figura 4- Um elemento barra de ao corroida por processo de corroso por pite ................. 9 Figura 5- Corroso sob tenso fracturante - intergranular ................................................... 10 Figura 6- Corroso sob tenso farcturante - intragranular ................................................... 10 Figura 7- Processo de oxidao e reduo ........................................................................... 12 Figura 8- Representao esquemtica de um elctrodo genrico ........................................ 15 Figura 9- Representao esquemtica de um elctrodo padro de ferro ............................. 16 Figura 10- Representao esquemtica de um elctrodo padro de hidrognio ................. 17 Figura 11- Elctrodo de referncia cobre sulfato de cobre Saturado ................................ 18 Figura 12- Pilha electroqumica ........................................................................................... 21 Figura 13- Representao de curvas de velocidade de corroso ......................................... 25 Figura 14- Diagrama de Evans para determinar o equilibrio entre o potencial e a corrente 27 Figura 15- Esquema da influncia das curvas de polarizao na velocidade de corroso ... 29 Figura 16- Diagrama de Pourbaix para o ferro .................................................................... 31 Figura 17- Representao esquemtica da zona de transio entre a pasta de cimento e o agregado ............................................................................................................................... 35 Figura 18- Durabilidade e Desempenho .............................................................................. 40 Figura 19- Penetrao de dixido de carbono em poros seco .............................................. 42 Figura 20- Poros Preenchidos com gua.............................................................................. 42 Figura 21- Poros parcialmente preenchidos com gua ........................................................ 43 Figura 22- Recobrimento precrio onde a viga de fundao apresenta ninhos ................... 44 Figura 23- Clula de corroso em beto armado ................................................................. 45 Figura 24- Fissura do beto devido as foras de expanso dos produtos da corroso ......... 47 Figura 25- Corroso em um elemento barra horizontal (viga) ............................................ 48 Figura 26- Caractersticas da corroso em um elemento barra verical (pilar) ..................... 48 Figura 27- Caractersticas da corroso em um elemento barra horizontal (viga) ................ 49 Figura 28- Caractersticas da corroso nas lajes .................................................................. 49 Figura 29- Caractersticas da corroso nas lajes provocada por humidades ou infiltrao . 50 VIII

Figura 30- Distribuio dos poros na pasta de cimento endurecida .................................... 51 Figura 31- Fissura e destacamento do beto devido a corroso de armaduras .................... 55 Figura 32- Deteorizao progressiva devido a corroso de armaduras ............................... 56 Figura 33- Manchas na laje de beto devido a corroso de armaduras ............................... 56 Figura 34- Representao do processo de carbonatao no interior de uma fissura ........... 57 Figura 35- Fissuras causadas pela carbonatao .................................................................. 57 Figura 36-Fissuras causadas pelo ataque de sulfato em um elemento barra vertical (pilar) 58 Figura 37- Fissuras causadas pelo ataque de cloreto incorporado ao beto ........................ 59 Figura 38- Esquema do permetro ideial para os reparos em beto ..................................... 60 Figura 39- Reparao de uma estrutura de beto armado usando argamassa especial ........ 62 Figura 40- Aplicao do beto usando bomba ou mquina de projectar ............................. 63 Figura 41-Fraca qualidade do beto e respectivas vibrao (ninhos e materiais estranhos incorporados) ....................................................................................................................... 66 Figura 42-Edifcio Prdio Sujo sito no municpio do Rangel, no bairro Maral ........... 68 Figura 43- Fachada frontal do Edifcio Prdio Sujo ............................................................ 68 Figura 44- Humidade presente na estrutura do edifcio ....................................................... 69 Figura 45- Sistemas alternativos de esgoto vazando liquido com bastante contaminantes . 69 Figura 46- Corroso visvel por falta de recobrimento e por rompimento da mesma pelo produto da corroso ............................................................................................................. 70 Figura 47- Corroso visvel por fraco recobrimento durante a fase de execuo................ 70 Figura 48- Corroso nas armaduras manchando a laje ........................................................ 71 Figura 49- Corroso por pite no parapeito do terrao .......................................................... 71

IX

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Teor de vazios relacionado com a resistncia em um beto bem consolidado.... 35 Tabela 2- Principais composto do cimento .......................................................................... 37 Tabela 3- Normas de varias regies que determinam o teor de io de cloreto para beto armado ................................................................................................................................... 6

X

SIGLRIO

IUPAC Unio internacional da qumica pura e aplicada NBR Norma brasileira regulamentar PH Potencial heterogneo (semi - logaritmo decimal, de sinal invertido, da concentrao em ies de hidrognio. Eh Elctrodo padro do Hidrognio. EH Norma Espanhola EN English Norm (Norma Inglesa) ACI American Concret Instute (Instituto americano de concreto) CA Classe do Ao

XI

RESUMO

Neste Trabalho de Concluso de Curso foi executada uma reviso bibliogrfica a respeito da corroso em armaduras de beto armado. Na primeira etapa, foram abordados aspectos como os conceitos qumicos da corroso, descrevendo todo seu processo de evoluo, os mecanismos electroqumicos, a origem e as causas deste fenmeno. No captulo seguinte, foi descrito o tema principal do trabalho; corroso em estrutura de beto armado. Neste mesmo captulo ilustrou se os processos que envolvem a corroso em armadura de beto, suas particularidades, suas principais causas, os mtodos de proteco e recuperao das estruturas e possveis prevenes. No terceiro captulo demonstrou-se um estudo de caso realizado em um edifcio sito no municpio de Rangel, bairro Maral em Luanda (Prdio Sujo), em atmosfera do tipo tropical e quente, avaliar a corroso nela, as possveis causas e props - se um mtodo eficiente de recuperao que solucionasse o problema de forma eficaz. E, finalmente, foram apresentadas as concluses a respeito do tema, alem de sugestes para evitar ou minimizar a incidncia desta patologia to grave.

Palavras-chave: beto, corroso de armadura, patologia.

XII

ABSTRACT

In this work Completion of course a literature review was performed regarding the corrosion of the reinforcement of concrete. In the first step, we addressed issues such as the concepts of chemical corrosion, describing the whole process of evolution, the electrochemical mechanisms, the origin and causes of this phenomenon. In the next chapter, we described the main theme of the work; corrosion in reinforced concrete structure. In this same chapter illustrated the processes involving the corrosion of concrete reinforcement, their peculiarities, their causes, methods of protection and restoration of structures and possible prevention. In the third chapter proved to be a case study conducted in a building located in the municipality of Rangel, in Luanda neighborhood Maral (Building Messy) in the atmosphere and warm tropical type, evaluate the corrosion on it, possible causes and proposed a method efficient recovery that would address this problem effectively. And finally, the conclusions were presented on the subject, in addition to suggestions to avoid or minimize the incidence of this condition as serious.

Keywords: concrete, corrosion of reinforcement, pathology.

XIII

INTRODUO

Num aspecto geral a corroso, pode ser definida como a deteriorao de um material pela aco qumica ou electroqumica do meio, associada ou no a esforos mecnicos. Tambm pode ser vista como a tendncia de um material metlico em retornar a sua forma mais estvel na natureza, ou seja, quando o ao corri, o seu componente principal, retorna sua forma de xidos e hidrxidos de ferro, ficando em condio similar sua condio original de mineiro de ferro que a forma mais estvel do ferro na natureza. A corroso de estruturas de beto armado ocorre a nossa volta diariamente e, sendo assim, e necessrio que se tenha conhecimento do mecanismo deste processo destrutivo para que se possa combate-lo com eficincia. No universo das patologias encontradas no beto armado, a corroso de armaduras uma das mais frequentes e que envolve maiores riscos a segurana, uma vez no t-la em conta, pode causar vrios acidentes. Sendo uma das principais causas de deteriorao de estruturas de beto armado e diversos factores podem ser apontados como responsveis por esta manifestao patolgica como deficincia de projecto de estrutura, o valor definido para espessura de recobrimento sendo insuficiente, especificaes e caractersticas inadequadas do beto e de seus materiais constituintes (fabrico), falhas de execuo da betonagem o no uso de vibradores (que eliminam espaos interstcios no beto durante a betonagem, tornando o compacto), manuteno e a aco agressiva do meio ambiente na qual a estrutura esta inserida. Diante desse quadro observa-se, geralmente, atitudes inconsequentes, que conduzem em alguns casos simples reparaes superficiais, e em outros s demolies e reforos desnecessrios. O processo de corroso das armaduras de beto um processo de deteriorao da fase metlica existente, que implica em crescente perda de seco de barras (vares de ao) e a formao de produtos expansivos que invariavelmente fissura o beto. Este processo evolutivo e tende a ser agravar com o tempo. A corroso pode ocorrer atravs de varias formas, e sua classificao pode ser feita atravs da aparncia do metal corrodo ou que sofreu o processo de corroso. As formas mais comuns de corroso que ocorrem nas armaduras de beto, so geralmente a de corroso uniforme, corroso por pites e a corroso sob tenso fracturante. O beto normalmente apresenta boas condies de proteco ao ao contra a corroso.

Entretanto, esta condio perdida medida que o beto atacado por substncias agressivas existentes no meio ambiente, Tais como o Dixido de carbono (CO2), que causa a carbonatao do beto e consequentemente queda do seu pH e quebra da pelcula passivante, e os cloretos, que aumentam a condutividade do beto e tambm atacam a camada passivante. A reabilitao de estruturas de beto armado corroda, pode ser realizada, atravs de mtodos de proteco e recuperao como galvanizao, inibidores de corroso, revestimentos no metlicos orgnicos (Tintas e Polmeros) e por mtodos electroqumicos que englobam a proteco catdica, a r - alcalinizao e a extraco de cloretos. A escolha dos materiais e do mtodo da correco da mesma, a ser empregado depende, no s do diagnstico do problema, das caractersticas da regio a ser corrigida e das exigncias de funcionamento do elemento que vai ser objecto da recuperao. Uma serie de variveis nas quais intervm factores como a possibilidade de acesso a zona a ser reparada, factores econmicos e essencialmente tcnicos, so factores que iro influir na eficincia da recuperao.

Objectivos

O objectivo geral realizar um estudo de corroso de estrutura de beto armado no seu mbito geral, em particular no Edifcio Prdio Sujo, localizado no municpio do Rangel, Bairro Maral, de acordo com as condies climticas de Angola. Em seguida, propor uma soluo tcnica e eficaz para erradicar ou minimizar o problema baseado na pesquisa bibliogrfica realizada nesta presente investigao.

Objectivos especficos:

Realizar uma abordagem sinttica do fenmeno da corroso metlica, para o melhor entendimento da corroso de armadura de beto; Fazer uma reviso bibliogrfica sobre a corroso de estruturas de beto armado, suas causas, os factores intervenientes e acelerantes do processo;

Apresentar alguns mtodos de preveno e recuperao existentes.

Identificao do Problema

Muitos tcnico da rea tem se perguntado, o porque dos insucessos? Mesmo usando as tcnicas mais avanadas as corroses persistem em estrutura de beto armado. Os motivos dos fracassos e dentro das inmeras solues, classificao das corroses em estrutura de beto armado, causa, aspecto ligado a mesma, medidas preventivas e solues mais adequada para a mesma.

Importncia do Estudo

Uma pesquisa abrangente, que procura evidenciar os fenmenos de corroso em estrutura de beto armado, vindo assim, auxiliar os demais pesquisadores da rea e no s, a perceber este fenmeno e como evitar, uma vez que Angola est em constante desenvolvimento em infra-estrutura urbanas e assim preservar as mesmas.

Delimitao e limitao do estudo

O tema desta pesquisa esta vocacionada a corroso em estrutura de beto armado, tema de grande relevncia, mas tambm de tamanha complexidade, por este houve algumas limitaes de materiais de suporte para o estudo, na colecta de informaes para realizar, portanto, os resultados da pesquisa so susceptveis de erros involuntrio, por isso no devem ser considerados como um trabalho de fim de curso totalmente acabado.

Definies dos Termos Patologia Na construo civil pode se atribuir a expresso de patologia aos estudos dos danos ocorridos em edificaes, podendo manifestar se em diversos tipos tais como trincas, fissuras, infiltraes, danos por humidade excessiva na estrutura. Segundo Carmo (2000), diz que a patologia na construo pode ser entendida, analogamente cincia mdica, como ramo da engenharia que estuda os sintomas, formas de manifestao, origens e causas das doenas ou defeitos que ocorrem nas edificaes.

Segundo Ripper et Al (1988), afirmou que a patologia na construo civil pode ser entendida como o baixo, ou fim, do desempenho da estrutura em si, no que diz respeito Estabilidade, esttica, funcional e principalmente durabilidade da mesma com relao as condies que est submetida. Pilar

um elemento estrutural vertical, tambm considerado como elementos barras, que so usados normalmente para receber os esforos verticais de uma edificao e transferi los para outros elementos, como as fundaes. Viga

um elemento estrutural das edificaes, tambm chamados de elemento barra horizontal, que geralmente usada no sistema laje viga pilar para transferir os esforos verticais recebidos da laje para o pilar. Laje

Elemento estrutural de uma edificao, responsvel por transmitir as aces que so transmitidas directamente as viga. Beto

um material de construo civil composto por uma mistura de cimento, areia, pedras britadas e gua, alm de outros materiais eventuais que possam ser incorporados. Beto Armado uma material da construo civil que se tornou um dos mais importantes elementos da construo, usado nas estruturas dos edifcios. De mesma composio ao beto normal, diferenciado apenas, pelo facto fato de receber uma armadura metlica.

CAPTULO I: CORROSO1.1.GENERALIDADES

A corroso seu conceito mais bsico nada mais, do que o processo inverso da metalurgia onde estruturas metlicas enterradas ou submersas tendem a retornar ao seu estado mineral, ou seja, trata-se da deteriorao de metais e ligas por aco qumica do meio ambiente (agua ou solo). Desta forma, as estruturas metlicas submetidas a estes ambientes estaro sob severa aco de processos corrosivos trazendo, com isso, enormes prejuzos ambientais e econmicos.

1.1.1.

Definies

Segundo Helen (1986) corroso uma interaco destrutiva de um material com o ambiente, seja por reaco qumica, ou electroqumica. A afirmao de Helen assemelha se de Panossian, (citado por CASCUDO, 1997) que define que a corroso metlica como sendo a transformao de um metal em io metlico pela sua interaco qumica ou electroqumica com o meio em que se encontra. E segundo o BAUER (1994), A corroso transformao no intencional de um metal, a partir de suas superfcies expostas, em compostos no aderentes, solveis ou dispersas no ambiente em que o metal se encontra. GENTIL (2003), tem uma definio muito semelhante s anteriormente citadas e acrescenta que a corroso, em alguns casos, se assemelha ao inverso do processo metalrgico ou seja o produto da corroso de um metal bem semelhante ao minrio do qual originalmente extrado. O xido de ferro mais comummente encontrado na natureza a hematite, Fe2O3, e a ferrugem o Fe2O3 hidratado, Fe2O3.nH2O, isto , o metal tendendo a retornar a sua condio de estabilidade

Fig. 1-ciclo do processo metalrgico e corrosivo. (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

1.2.CLASSIFICAO

A classificao da mesma feita de acordo com a sua natureza do processo e segundo sua morfologia. Segundo a natureza do processo, classificamos a corroso em: Qumica Electroqumica.

1.2.1. Corroso Qumica a chamada corroso seca ou oxidao e ocorre lentamente por uma reaco gs metal e forma uma pelcula de xido. Esta por sua vez no a principal forma de corroso encontrada nas armaduras convencionais, de forma que no ser abordada com bastante rigor neste trabalho. 1.2.2. Corroso Electroqumica J no caso da corroso electroqumica ou em meio aquoso resultado da formao de uma clula de corroso, com electrlito e diferena de potencial entre pontos da superfcie. Se qualquer um destes elementos for retirado, ou se impedirmos a entrada de oxignio o processo paralisado. O electrlito representado pela humidade presente no interior do beto. uma soluo carregada ironicamente, que permite ocorrerem s reaces e possibilita o fluxo inico. A diferena de potencial entre dois pontos da superfcie pode ocorrer por diversos factores ou seja por diferena de humidade, aerao, concentrao salina, tenso no beto e no ao, falta de uniformidade na composio do ao. Esta corroso, sendo a grande responsvel pela deteriorao das armaduras por corroso na construo civil e ser amplamente abordada.

Segundo a morfologia de corroso electroqumica, h trs tipos de corroso que frequentemente atacam as estruturas de beto, que so: corroso uniforme, corroso por pite e corroso sob tenso fracturante. Para Gentil (1982), o conhecimento do tipo de corroso importante para saber o processo corrosivo, pois alm de esclarecer o mecanismo da mesma, tambm auxilia na aplicao das medidas adequadas de proteco.

1.2.2.1.Corroso Uniforme

aquela que se processam por toda a extenso da superfcie, ocorrendo perda da espessura de maneira uniforme, alguns estudiosos tambm chamam a corroso uniforme de corroso generalizada. O ataque uniforme uma forma de corroso electroqumica que ocorre com intensidade equivalente ao longo da totalidade de uma superfcie exposta, frequentemente deixando para trs uma incrustao ou um depsito.

Fig. 2 - Corroso Uniforme. (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

1.2.2.2.Corroso Por Pite

Tambm conhecida como puntiforme, A corroso por pite ocorre em pontos ou em pequenas superfcies da rea metlica, so cavidades que possuem sua profundidade maior que seu dimetro. A corroso por pite altamente destrutiva, pois gera perda na massa e peso da estrutura. um tipo de corroso traioeira, porque, enquanto na superfcie apresenta uma pequena superfcie danificada, pode ser muito profunda e comprometer toda a rea que afecta. Na maioria dos casos, ao invs de pontos de pequeno dimetro de

grande profundidade ocorrem depresses mais rasas e de maior dimetro, assemelhando-se a crateras.

Fig. 3 - Corroso por pite (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

Fig. 4 Um elemento barra de ao corrodo por processo de corroso por pite (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

1.2.2.3.Corroso Sob Tenso Fracturante

A corroso sob tenso fracturante um problema resultante da soma de tenso de traco em um meio corrosivo e o resultado de dois outros tipos de corroso, a intergranular, que ocorre entre os gros da rede cristalina do material metlico, e a intragranular, que ocorre nos gros da rede cristalina do material metlico. Podendo ocasionar o incio de propagao de fissuras.

Fig. 5 - Corroso sob tenso fracturante intergranular (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

Fig. 6 - Corroso sob tenso fracturante intragranular (Fonte: Manual de Corroso em Armadura de Concreto)

Este tipo de corroso, ocorre eminentemente em estruturas protendidas, porem pode ocorrer tambm em estruturas de beto armado, j que com pelo menos 10% do limite de resistncia do ao j possvel sua ocorrncia. Entretanto sua incidncia maior e mais preocupante em ambientes ricos em cloretos e com altos nveis de tenso. Entretanto bastante perigoso, pois rompe bruscamente, sem deformaes significativas e sem sintomas aparentes de corroso. Fazendo um estudo comparativo relativamente as formas de corroso apresentadas, conclui se ento que as mais prejudiciais so as localizadas (pite, intragranular e intergranular), pois, embora a perda de massa seja pequena, as perfuraes ou fracturas podem ocorrer em pouco tempo e causar rpida perda de espessura, originando pontos de concentrao de tenses e diminuindo a resistncia do material.

1.3.MECANISMO

Neste item, abordaremos os aspectos bsicos do fenmeno electroqumico em meio aquoso, pois so aspectos fundamentais para a compreenso do processo de corroso. Os processos de corroso electroqumica so mais frequentes na natureza, pois para a seu fenmeno ocorrer basta apenas ter presena de:

Necessariamente na presena de gua no estado lquido; Temperaturas abaixo do ponto de orvalho da gua, sendo a grande maioria na temperatura ambiente;

Formao de uma pilha ou clula de corroso, com a circulao de electres na superfcie metlica.

Segundo Cascudo (1997), o mecanismo de corroso electroqumica promove a formao das pilhas electroqumicas. As pilhas no se estabelecem necessariamente entre diferentes tipos de metais em uma mesma soluo, podem ocorrer em diferentes solues ou regies com um mesmo tipo de metal, exactamente como acontece em estruturas de beto armado.

1.3.1. Conceitos 1.3.1.1.Oxidao, Reduo e Reaces de Oxi Reduo Durante muito tempo, os qumicos consideraram que o processo ou reaces de oxidao, qualquer reaco entre o oxignio e um elemento ou um composto.

a. Oxidao - Ganho de Oxignio Sendo o processo inverso da reduo, ou seja, a aumento do teor em oxignio de uma substancia, os qumicos chamaram reduo. Num conceito mais moderno, oxidao a perda de electres, ocasionando o aumento do nmero de oxidao.

b. Reduo - Perda de Oxignio Senso o processo inverso da oxidao, ou seja, o ganho de electres, ocasionando a diminuio do nmero de oxidao.Com a descoberta dos electres, os qumicos chegaram a concluso de que as reaces de oxi - reduo envolviam a transferncia de electres de um tomo para outro.

Fe Fe2+ + 2e (oxidao do ferro) Cl2 + 2e 2Cl- (reduo do cloro) Este processo pode se tambm representar (oxidao e a reduo) atravs da variao do nmero de oxidao (Nox) conforme ilustra a figura abaixo.

Fig. 7 Processo de oxidao e reduo (Fonte: Manual de Corroso em Estrutura de Concreto Armado)

c. Reaces de Oxi - Reduo (Redox) So reaces onde existe variao do nmero de oxidao, podendo em alguns casos, haver perda ou ganho de electres. Os dois eventos so simultneos, ou seja, sempre que ocorre a perda de electres (oxidao), tambm ocorre reduo (ganho de electres). Nesta engloba dois processos, o de oxidao e reduo de forma simultnea. Segundo PINTO (2003) define se reaco de oxi reduo (redox) como um fenmeno inseparvel formador do sistema onde electres so sequestrados de um tomo (oxidao) e entregues a outro tomo (reduo). Como os electres tm carga negativa, quem perde fica positivo, quem ganha fica negativo. A fora que executa estas reaces patrocinada pelo potencial electroqumico. Podemos exemplificar esta reaco com o ferro sendo atacado por um cido clordrico com a seguinte equao qumica:

Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (Equao de oxi reduo)

Fe Fe2+ + 2e (Equao parcial de oxidao) 2H+ + 2e H2 (Equao parcial de reduo)

Fe + 2H+

Fe2+ + H2 (equao inica total de oxi reduo)

Mecanismo da reaco Oxi Reduo (Redox) I. Oxidantes Redutores.

Existe o elemento redutor que responsvel pela reduo do outro elemento e que sofre oxidao, ou seja, perde electres, que chama se redutor ou agente redutor; e existe o elemento oxidante que o responsvel pela oxidao do outro elemento e que sofre reduo, ou seja, recebe electres, que chama se oxidante ou agente oxidante. Como ilustra o exemplo abaixo.

II.

Nmeros de Oxidao

O nmero de oxidao de um tomo define-se como sendo o nmero de electres que esse tomo perde ou ganha na ligao inica, ou que perderia ou ganharia se, na ligao covalente, os electres da ligao fossem transferidos para o tomo mais electronegativo. Nos casos de ligao covalente, o nmero de oxidao puramente formal, isto e, a carga fictcia. Geralmente o nmero de oxidao descreve o estado de oxidao de um tomo de um elemento, ou seja, a carga que tem em relao ao tomo neutro.

III.

Identificao De Reaces Oxi Reduo (Redox) Atravs Da Variao Dos Nmeros De Oxidao

Para tal podemos definir a mediante os nmeros de oxidao. Pois toda a reaco oxi reduo (redox) decorre com variao dos nmeros de oxidao de alguns tomos ou seja perda de electres; o Um tomo oxida-se quando o seu nmero de oxidao aumenta. o Um tomo reduz-se quando o seu nmero de oxidao diminui. Segundo Brown (2005) em seus estudos, as reaces oxi - reduo redox de corroso so espontneas, onde o metal atacado por substncias em seu ambiente e transformadas em substncias indesejadas, no caso das armaduras de ferro de estrutura de beto armando, a ferrugem o produto da corroso.

1.3.2. Elctrodos

Durante longo tempo vrios autores foram estudando a mesma no seu mbito, podendo definir o, segundo Cascudo (1997), entende se por elctrodo, quando submete se ou seja mergulha - se um metal em uma soluo aquosa pode-se observar uma situao de equilbrio ou estado estacionrio, caracterizada pela formao da dupla camada elctrica. Mas para Gentil (1982) afirma que, o elctrodo um sistema formado pelo metal e pela soluo electroltica vizinha a ele. A imerso em soluo electroltica do metal, determina o estabelecimento de uma diferena de potencial entre a fase slida, o metal e lquida, a soluo. Por esta diferena ser simultaneamente de natureza qumica e de natureza elctrica, denomina-se diferena de potencial electroqumico. Carvalho (2002), um elctrodo representado por um esquema como o mostrado na Figura 8 e sua simbologia e: M/M+ (aM+ n).

Onde: M = o smbolo do tomo do elemento qumico preponderante na composio qumica do metal exposto ao meio ambiente. M+n = smbolo do ctio de metal ou io do tomo M n = Nox do metal M aM+n = actividade do ies M+n na soluo.

M/M+n (aM,+n)Fig. 8 Representao esquemtica de um elctrodo genrico (Fonte: Manual de Corroso 2 edio)

. 1.3.2.1. Elctrodo Padro

Com finalidade de determinar o potencial de elctrodo, fixou-se a concentrao padro em 1 molal (1m), na prtica uma soluo 1 molar (1M), Pois o potencial varia com a concentrao. Segundo Gentil (2003) definiu o elctrodo padro, como um elctrodo ou meia pilha constituda do elemento em contacto com uma soluo de 1M de seus ies. De acordo com Carvalho (2002), num sistema elctrodo a quantidade de ies em soluo for equivalente a actividade inica unitria e sua temperatura for de 25C o elctrodo ser chamado de elctrodo padro. A concentrao da substancia em soluo deve ser de 1 mol e se houver presena de um gs no elctrodo a presso deve ser de 1atm. Em um elctrodo de Ferro a concentrao da soluo de sulfato ferroso tivesse uma concentrao que garanta uma actividade unitria para os ions de Fe++ da soluo e sua temperatura fosse de 25C, o elctrodo de ferro seria o elctrodo padro de ferro e sua simbologia seria como: Fe / Fe++ (aFe++ =1)

Fig. 9 Representao esquemtica de um elctrodo padro do ferro (Fonte: Manual de Corroso 2 edio)

Gentil (1982) apresenta que, o potencial de um elctrodo, medido em volt e desenvolvido em um metal imerso em uma soluo 1M de seus ies. A medida de um potencial no pode ser realizada sem que um valor de padro ou de referencia. Pode-se medir o potencial de um elctrodo ligando a um segundo elctrodo e tomado como referencia. O elctrodo escolhido como referncia foi o elctrodo normal de hidrognio, e foi fixado como tendo potencial nulo. O potencial de elctrodo padro de um elemento a diferena de potencial expressa em volt entre o elemento e uma soluo 1 M de seus ies em relao ao elctrodo normal de hidrognio, que tem potencial igual a zero. O elctrodo normal de hidrognio constitudo por um fio de platina, este fio absorve hidrognio agindo como um elctrodo. O elctrodo imerso em soluo 1 M (H2SO4 ou HCl) sob presso de 1 atmosfrica e 25C de temperatura.

Fig. 10 Representao esquemtica de um elctrodo padro de hidrognio (Fonte: Manual de Corroso 2 edio)

1.3.2.2.Elctrodos De Referncia

Para Gentil em seus estudos (1982), no se trata apenas do elctrodo de hidrognio que podemos tomar de referncia na hora de medir o potencial de elctrodo. Porm existem outros tipos de elctrodos que podem ser usados como referencia como, por exemplo: calomelano, prata - cloreto de prata, cobre - sulfato de cobre.

O elctrodo de calomelano consiste em mercrio em contacto com cloreto mercuroso e uma soluo de cloreto de potssio. O elctrodo de prata - cloreto de prata, assim como o de hidrognio, consiste em um fio de platina revestido com prata convertido parcialmente em cloreto de prata, e imerso em uma soluo de cido clordrico diludo. O elctrodo de cobre - sulfato de cobre consiste em cobre metlico imerso em soluo saturada de sulfato de cobre. O elctrodo de cobre - sulfato de cobre no to preciso quanto os outros, mas devido a sua resistncia a choques e erros devido a polarizao acaba sendo muito usado para medir o potencial de tubulaes enterradas. Como esses tipos de elctrodos no utilizam gs, acabam sendo mais utilizados que o elctrodo hidrognio.

Fig. 11 - Elctrodo de referncia cobre - sulfato de cobre Saturado (Fonte: Manual de Corroso 2 edio)

1.3.2.3.Potencial Elctrodo Segundo Gentil (1982) afirma que, um elctrodo denominado um nodo quando ele sofre uma reaco de oxidao e denominado ctodo. Quando submetido a uma reaco de reduo, o nodo tende a: o Aumentar o nmero de electres livres na fase metlica; o Aumentar a concentrao dos ies do metal na soluo em torno dele; o Aumentar o nmero de ies em estado de oxidao mais elevado na soluo ao seu redor; o Diminuir a massa do elctrodo (corroso). O ctodo tende a:

o Diminuir o nmero de electres na fase metlica; o Diminuir o nmero de ies do metal na soluo em torno dele; o Aumentar o nmero de ies em estado de oxidao menos elevado na soluo em torno dele; o Aumentar a massa do ctodo (no corroso). Segundo a IUPAC (Unio Internacional da Qumica Pura Aplicada) o potencial de um elctrodo pode ser definido pela seguinte equao:

E = EMetal Esoluo

A expresso a cima referida no mede o valor absoluto do potencial em questo, possuindo ento na realidade uma escala de medidas relativas, assim determinando uma diferena de potencial. As potncias de elctrodos, foram medidas de acordo com dados termodinmicos ou a partir de elctrodo de referncia, como o elctrodo de hidrognio, e organizados em uma tabela, conhecida como Tabela de Potenciais de Elctrodos. A partir dessa tabela, pode-se prever a espontaneidade de ocorrer uma reaco oxi reduo (redox), ou seja, a possibilidade de um determinado metal sofrer ou no corroso. Quanto mais elevada for a posio do metal na tabela, maior a possibilidade de ser oxidado, isto , perder electres, ou ainda sofrer corroso (oxidao). Mas a tabela de potenciais de elctrodos apresenta suas limitaes. A tabela pode nos dar a informao que a corroso ocorrera, porm, menos a velocidade que ela ter. Algumas reaces so to lentas que podem no ser observadas em curtos perodos. A tabela foi desenvolvida com base em solues 1M, caso as reaces, ocorram em soluo que no seguem esta concentrao, os valores de potenciais sero alterados, nos seguintes casos:

o No estudo da electrolise, para determinar a quantidade de reaco quando associado as leis de Faraday da electrolise. o No estudo dos conceitos de xido e reduo, para determinar o sentido espontneo de uma reaco de dupla troca. o No estudo da corroso, para determinar o sentido de movimentao de cargas numa pilha.

1.3.2.4.Elctrodos Irreversveis Segundo Gentil (1882), elctrodos irreversveis constituem em potenciais dos sistemas para os quais as condies conhecidas no permitem definir a natureza do fenmeno reversvel. Concluindo que a equao de Nerst utilizada para medir potenciais de elctrodos diferentes dos apresentados na tabela, no pode ser utilizada directamente, j que utilizada para determinar o potencial de elctrodos reversveis. A equao de Nerst poder ser aplicada somente quando o elctrodo irreversvel puder ser definido em funo de um elctrodo reversvel, que possui potencial estvel, so ento estabelecidos aos elctrodos irreversveis, valores de potencial experimental. Em corroso, os elctrodos irreversveis so os mais frequentes.

E = E0 (RT/Nf) ln aEst.Red/ aEst.Oxi

Onde: o E: potencial observado; o E0: a forca electromotriz ou potencial normal da pilha correspondente (que se obtm a partir dos potenciais normais dos elctrodos); o R: a constante universal dos gases; o T: a temperatura em escala absoluta; o F: constante de Faraday; o n: o nmero de eletrons transferidos; o aEst. Red: reactividade em estado reduzido do elctrodo; o aEst. Oxi.: reactividade em estado oxidado do elctrodo.

1.3.3. Pilhas Electroqumicas

Gentil (1982) em suas pesquisas afirmou que, a pilha electroqumica formada pela ligao de dois elctrodos atravs de um circuito metlico externo. A pilha de corroso electroqumica constituda de quatro elementos fundamentais.

Fig. 12 Pilha electroqumico (Fonte: Manual de Corroso 3 edio)

a. rea Andica: Sendo a superfcie onde se verifica a corroso (reaces de oxidao) e segundo Cascudo (1997) afirma que, no nodo h uma perda de electres, vindo das reaces andicas, que se move para o ctodo, onde sero consumidos em outra reaco superficial.

b. rea Catdica: Superfcie protegida onde no h corroso (reaces de reduo). A reduo de oxignio, que ocorre em armaduras de estrutura de beto armado, uma tpica reaco catdica.

c. Electrlito: Sendo um condutor (geralmente liquido) que contem ies que transportam a corrente elctrica do nodo para o ctodo.

d. Circuito Metlico (Condutor Elctrico): a ligao metlica entre o nodo e o ctodo, por onde escoam electres no sentido nodo - ctodo. O aparecimento das pilhas de corroso e consequncia de potenciais de elctrodos diferentes, em dois pontos da superfcie metlica, com a devida diferena de potencial entre eles. Assim dizer que a pilha de corroso a reaco de oxidao e a reaco de reduo. As reaces da corroso electroqumica envolvem sempre reaces de oxi reduo (redox). Resumindo o mecanismo de corroso electroqumica em meio aquoso, pode-se dizer que h formao de ies metlicos e liberao de electres na regio andica, onde se da a oxidao do metal (regio deteriorada, desgastada), e, simultaneamente, na regio catdica, h o consumo de todos os electres (que foram produzidos no nodo) e reduo

dos ies do electrlito, isto , a neutralizao dos ies de hidrognio ou formao de ies carregados negativamente, como e o caso verificado quando da reduo de oxignio. A combinao entre os produtos das reaces andicas e catdicas gera os produtos finais do processo.

1.3.3.1.Tipos De Pilhas Electroqumicas a. Pilha De Elctrodo Diferente

Tambm denominada de pilha galvnica, surge sempre que dois metais ou ligas metlicas diferentes so colocados em contacto elctrico na presena de um electrlito. A diferena de potencial da pilha ser to mais acentuada, quanto mais distante estiverem os materiais na tabela de potenciais no electrlito considerado.

b.

Pilha De Aco Local

a mais frequente na natureza, ela aparece em um mesmo metal devido a heterogeneidades diversas, decorrentes de decomposio qumica, textura do material, tenses internas, dentre outras. As causas determinantes de aco local so: o Incluses, segregaes, bolhas e trincas; o Estados diferentes de tenses e deformaes; o Acabamento superficial da camada da superfcie; o A diferena no tamanho e contorno dos gros; o Tratamentos trmicos diferentes; o Materiais de diferentes pocas de fabricao; o Gradiente de temperatura.

c.

Pilha Activa - Passiva

Ocorre em materiais formadores de pelculas protectora, como no alumnio, cobre, aos inoxidveis, titnio e outros. A pelcula protectora se constitui em uma fina camada de produto de corroso que passiva a superfcie metlica. Se a pelcula for danificada em algum ponto por aco mecnica e, principalmente pela aco de ies de halogenetos (especialmente cloreto), ser

formada uma rea activa (andica) na presena de uma grande rea passiva (catdica) com o aparecimento de uma forte pilha, que proporciona corroso localizada.

d.

Pilha De Concentrao Inica Diferencial

Surge sempre que um material metlico exposto a concentraes diferentes de seus prprios ies. Ela ocorre porque o elctrodo torna-se mais activo e decresce a concentrao de seus ies no electrlito. Esta pilha muito frequente em frestas (fendas) quando o meio corrosivo lquido. Neste caso, o interior da fresta (fenda) recebe pouca movimentao de electrlito, tendendo a ficar mais concentrada em ies de metal (rea catdica), enquanto, a parte externa da fresta fica menos concentrada (rea andica) com consequente corroso das bordas das frestas.

e.

Pilha De Aerao Diferencial

formada por concentraes diferentes do teor de oxignio. Da mesma forma que a pilha de concentrao inica diferencial, esta pilha tambm ocorre com frequncia em frestas. Apenas as reas andicas e catdicas so invertidas, em relao a outra. Assim o interior da fresta, devido a maior dificuldade de renovao do electrlito, tende a ser menos concentrado em oxignio (menos aerado), logo, a rea andica. Por sua vez, a parte externa da fresta, onde o electrlito renovado com facilidade, tende a ser mais concentrada a renovao de oxignio (mais aerada).

f.

Pilhas De Temperatura Diferentes

So constitudas de mesmo material metlico e esto imersas em electrlitos de mesma composio, porem em temperaturas diferentes. O aumento da temperatura acelera as reaces electroqumicas e a velocidade difuso fazendo com que o processo corrosivo acontea de forma mais acelerada. A elevao da temperatura no s pode acelerar o processo corrosivo, mas tambm diminuir, isso ocorre quando a elevao da temperatura ocasiona eliminando gases dissolvidos.

Se a elevao da temperatura influenciar sobre as pelculas protectoras que so formadas sobre os metais alterando propriedades como porosidade, volatilidade e plasticidade podem ocorrer variao na velocidade de corroso. So tambm chamadas de pilhas termo - galvnicas e so responsveis pela corroso termo - galvnica.

1.3.4. Velocidade Da Corroso Segundo Gentil (1982), a velocidade de corroso electroqumica representa a perda de material metlico em funo do tempo por unidade de rea, e a velocidade com que se processa a corroso. No entanto, a perda de material na corroso pode ser determinada de acordo com a equao de Faraday: m = e*i*t Onde: o o o o m: massa desgastada em gramas; e: equivalente electroqumico de metal; i: corrente de corroso; t: tempo em que se observou o processo, em segundos.

A velocidade de corroso directamente proporcional a intensidade da corrente de corroso e depende fundamentalmente do potencial da clula de corroso, da resistividade dos circuitos metlicos e electrolticos. Esta proporo pode ser observada na seguinte relao: I/FS Onde: o o o I: intensidade de corrente; F: Faraday; S: rea andica.

Esta relao expressa a velocidade em equivalente - grama por unidade de rea andica. A velocidade de corroso tem valor constante, ento o conhecimento de um valor isolado da velocidade da mesma no seria muito significativo. E ento preferir o uso das curvas de corroso, onde representam se os seguintes casos:

a. Curva A

Velocidade de corroso electroqumica constante, a superfcie metlica no varia, o produto da corroso inerte e a concentrao do agente corrosivo constante.

b. Curva B Situao idntica a anterior, porm existe um perodo de induo relacionado ao porm, tempo gasto para ultrapassar a pelcula protectora.

c. Curva C Velocidade inversamente proporcional a quantidade do produto de corroso produzido. Caracteriza produto de corroso insolvel e aderente a superfcie metlica.

d. Curva D Velocidade com crescimento rpido. Caracteriza produtos de corroso solveis e a rea andica do metal aumenta.

Fig. 13 Representao de curvas de velocidade de corroso (Fonte: Manual de Corroso 3 edio) curvas 3

O controlo da velocidade de corroso pode se processar na rea andica (rea de corroso) ou na rea catdica. No primeiro caso diz se que a reaco de corroso diz-se controlada anodicamente e no segundo caso a corroso controlada catolicamente, quando o controle se da das duas maneiras, anodicamente e catodicamente, se diz que o controle trole misto.

1.3.4.1.Factores Que Influenciam A Velocidade Da Corroso A velocidade de corroso pode sofrer influncia de alguns factores, estes factores so:

I.

Aerao Do Meio Corrosivo Na presso atmosfrica, a velocidade de corroso aumenta com o acrscimo da

taxa de oxignio. Isso ocorre porque o oxignio um elemento despolarizante e que desloca a curva de polarizao catdica no sentido de maior corrente de corroso.

II.

PH De Electrlito As taxas de corroso aumentam com a diminuio do pH.

III.

Temperatura O aumento da temperatura acelera as reaces qumicas, ou seja, aumenta a taxa de

corroso, diminui-se a resistividade do electrlito e como consequncia se tem o aumento da velocidade de corroso.

1.3.4.2.Efeito Da Velocidade Para velocidades baixas h uma aco despolarizante intensa que vai reduzindo a medida que a velocidade se aproxima de 8m/s. A partir dessa velocidade as taxas praticamente se estabilizam voltando a crescer para altas velocidades, quando diante de um movimento turbulento, tem-se ate mesmo uma aco erosiva.

1.3.5. Polarizao Para Cascudo (1997), em condies de equilbrio estabelece-se um potencial de equilbrio, que caracteriza uma reaco de um determinado elctrodo, se esse potencial for alterado, diz-se que esse elctrodo sofreu polarizao, ou seja, polarizao a modificao do potencial de um elctrodo devido as variaes de concentraes. A medida da polarizao e dada pela sob - tenso ou sob - potencial (), essa medida e dada pela seguinte equao: =E E

Onde: o E o potencial de polarizao; o Ee o potencial de equilbrio.

Pois para positivo a polariza polarizao andica, se for negativo a polarizao catdica. O conceito de polarizao pode ser estendido para um potencial inicial diferente do potencial de equilbrio. Isso ocorre quando os electres liberados nas reaces andicas electres de oxidao, so consumidos nas reaces catdicas de reduo, caracterizando a pilha ou , clula electroqumica de corroso, esse potencial est em equilbrio com o meio e chamado de potencial de corroso. Sendo assim quando for calcular o valor de , podemos utilizar o potencial de , corroso ao invs do potencial inicial, a equao passara ento a ter a seguinte ento, configurao: =E E

Ainda Cascudo (1997) afirma que, para determinar o equilbrio entre o potencial e a corrente, necessrio o uso do diagrama de Evans, o diagrama mostra a interseco das rectas onde houve a polarizao andica e catdica, ou seja, esses potenciais e as correntes evoluem ate o ponto de equilbrio.

Fig. 14 Diagrama de Evans para determinar o equilbrio entre o potencial e a corrente (Fonte: Manual de Corroso 2 edio)

A polarizao pode se dar em trs maneiras: polarizao por concentrao ( (c), polarizao por activao ( (a) e polarizao por resistncia ou ohmica ( o (r).

1.3.5.1.Tipos de Polarizao Tipos

a.

Polarizao Por Concentrao Esse tipo de polarizao representa a variao da concentrao de uma espcie

activa do ponto de vista electroqumico, devido a passagem de uma corrente elctrica. Este tipo de polarizao ocorre frequentemente em electrlitos parado ou com pouco frequentemente

movimento. O efeito da polarizao resulta do aumento da concentrao de ies de metal em torno da rea andica, e a diminuio de ies de H+ em volta da rea catdica.

b. Polarizao Por Activao Cascudo (1997) afirma que, este tipo de polarizao est relacionada com a energia necessria para a activao das reaces de elctrodo, tais reaces se verifiquem a certa velocidade. Esta relacionada tambm com a etapa lenta de transferncia de carga electroqumica. Tambm Gentil (1982) mostra que os casos mais frequentes deste tipo de polarizao esto relacionados com a sob - tenso do hidrognio. A liberao de H2 no entorno do ctodo assume particular importncia como factor de controlo de processo corrosivo. O H2 liberado absorvido na rea catdica provoca sob - tenso do hidrognio capaz de reduzir a agressividade do meio. Ainda Carvalho (2002) afirma que, a polarizao por activao esta presente em todos os processos corrosivos e, normalmente, quem controla a velocidade da grande maioria dos casos. A polarizao por activao e representada pela equao de Tafel: i = b log ( ) i c. Polarizao Por Resistncia Ou Ohmica Geralmente quando uma superfcie metlica possui uma pelcula condutora de alguma espcie ela no ira alterar o potencial de equilbrio Ee do elctrodo, pois impede a passagem de corrente andica ou catdica. Gentil (1982) afirma que, com a queda do produto iR, (produto iR a resultante do produto de corrente electroqumica (i) pela resistncia do condutor (R)), isso se da pela formao e deposito de substancias slidas ou pelculas na superfcie do metal.

1.3.6. Influncia Da Polarizao Na Velocidade De Corroso

Para Gentil (1982), a corroso causada por pilhas de aco local em superfcies metlicas, sendo a polarizao uma aco de grande relevncia nesse processo. A polarizao actua influenciando na velocidade de corroso e ocorre de diferentes maneiras.

o A polarizao ocorre na rea andica, a velocidade e contro controlada anodicamente; o A polarizao ocorre em reas catdicas, a velocidade e controlada catodicamente; o Polarizao por controlo de resistncia, ocorre quando no h corrente suficiente para polarizar devido a resistncia do electrlito; o Polarizao na rea andica e na rea catdica, com esse tipo de polarizao tem o chamado controle misto. tem-se

Fig. 15 Esquema da influncia das curvas de polarizao na velocidade de corroso (Fonte: Manual de polarizao Corroso 4 edio)

Olhando para a figura a cima temos temos:

(a Controlada anodicamente; a). (b Controlada catodicamente; b). (c Controlo misto. c).

1.3.7. Passivao

Gentil (1982) afirma que, passivaco pode ser observada atravs de um experimento com o ferro uma vez imergido em uma soluo de cido ntrico diludo atacado, mas se for colocado em uma soluo de cido ntrico concentrado e em seguida for colocado novamente em soluo de cido ntrico diludo, nota-se que ele no mais se atacado na soluo que anteriormente o ataque seria dado como certo. Com esse efeito se diz que o metal, neste caso o ferro, esta no estado passivo, ou seja, ele no sofre mais o

ataque do cido ntrico diludo. Com a passivao, os metais passam a sofrer corroso de forma mais lenta aumentando a sua durabilidade, ou seja, a passivao aumenta a resistncia corroso. A passivao pode ser definida como a formao de uma pelcula muito fina de xido e altamente aderente, que age como uma barreira de proteco adicional. A pelcula de xido pode ser facilmente rompida, levando um leve choque. No entanto, algumas pelculas so to resistentes que no se rompem nem mesmo quando o metal fracturado, isso pode ocorrer quando o meio onde o metal esta e ligeiramente oxidado, ento a camada protectora pode ser reconstituda. A passividade pode ser destruda por agentes redutores, reduo catdica ou ies halogenetos, como os cloretos que so bem comuns em corroso em armaduras metlicas, pois os cloretos penetram na camada de xido, que a camada passiva propriamente dita, aumentando assim a permeabilidade. Alguns metais ou ligas tem sua passividade destruda em pontos localizados pelos ies cloretos, quando isso ocorre a corroso ser acelerada. Segundo Gentil (1982), essa acelerao da corroso se deve ao fato que na pilha activa passiva que se forma a rea andica esta localizada na parte onde houve o rompimento da pelcula de passivao e como a rea andica e muito menor que a rea catdica a corroso acelerada nesses pontos.

1.3.8. Diagrama de Pourbaix

Gentil (1982), afirma que o diagrama de Pourbaix um mtodo grfico que relaciona potencial e pH. Com o Diagrama de Pourbaix obtm se, a possibilidade de prever algumas condies dos metais como corroso, imunidade e passivao. A representao grfica do Diagrama de Pourbaix obtida em reaces possveis que acontecem a 25C, presso de 1atm entre os metais e a gua, para valores de pH usuais e diferentes potenciais de elctrodo em relao ao elctrodo padro de hidrognio (EH). No Diagrama de Pourbaix, esses parmetros so representados atravs de coordenadas cartesianas, onde o elctrodo padro de hidrognio (EH) as ordenadas e o pH como as abcissas. Carvalho (2002) ressalta que, esses diagramas fornecem apenas informaes de natureza termodinmica com relao a corroso do sistema, sem se preocupar com a cintica do processo, ou seja, os diagramas so muito teis para fornecer informaes, se o metal tende a sofrer corroso ou no, e por outra no informa a taxa de corroso.

Fig. 16 Diagrama de Pourbaix para o ferro (Fe) (Fonte: Manual de Corroso 4 edio)

CAPTULO II: CORROSO EM ESTRUTURA DE BETO ARMADO2.1.GENERALIDADES Vrias vezes em o profissional de engenharia civil se v diante de um problema de corroso de armaduras nas estruturas de beto armado. Com as variveis que geralmente intervm no processo tem origem em diferentes fontes, em muitas situaes no fcil, nem rpido, explicar o porque de uma estrutura corroda, quando tantas outras em tudo semelhantes e similares no apresentam o problema de corroso. Pode-se definir corroso como a interaco destrutiva de um material com o ambiente, seja por reaco qumica, ou electroqumica. Basicamente, so dois os processos principais de corroso que podem sofrer as armaduras de ao da estrutura de beto armado como anteriormente j referimos. A corroso em armadura de beto um caso especfico de corroso electroqumica em meio aquoso, no qual o electrlito apresenta uma considervel resistividade elctrica (CASCUDO 1997). Segundo HELENE (2003), os factores que levam a este fenmeno esto associados fundamentalmente s caractersticas do beto, ao meio ambiente e disposio das armaduras e dos componentes estruturais afectados. unanimidade entre os autores pesquisados que a corroso de armadura extremamente danosa estrutura de beto. A corroso alem de provocar a destruio de material metlico, pode tambm, acabar por comprometer a durabilidade e estabilidade de uma estrutura. A armadura s poder sofrer corroso caso o beto seja deteriorado ou contaminado. O recobrimento das armaduras o que protege o dos agentes contaminantes, ento quanto mais o recobrimento de beto se manter de forma inalterada, ou seja, mantendo suas caractersticas fsicas e qumicas, mais protegida estar a armadura.

O recobrimento de beto tem a finalidade de proteger fisicamente a armadura e propiciar um meio alcalino elevado que evite a corroso passiva do ao. Essa proteco depende, portanto e especialmente, das caractersticas e propriedades intrnsecas ou internas do beto. Aos diferentes tipos de betes devero corresponder diferentes recobrimento, mantendo o mesmo nvel de proteco. Por outro lado, o meio ambiente no qual se insere a estrutura e que, em ltima instncia, o agente promotor de eventual corroso, tambm deve ser considerado. de esperar que regies com atmosfera seca e pura no agridam tanto a estrutura quantas atmosferas hmidas e fortemente contaminadas por gases cidos. Como manter uma mesma exigncia de recobrimento sem considerar os factores de aumento das dimenses das peas ou manter as dimenses e em consequncia aumentar o custo da estrutura. 2.1.1. Beto

Segundo MEHTA (1994), o beto possui excelentes propriedades mecnicas que renem a elevada resistncia compresso. A constituio do beto dada por cimento, agregados, aditivos e gua, sendo o cimento o material que mais interfere nos processos fsicos e qumicos que influenciam na sua durabilidade, como por exemplo, a estrutura porosa do beto e a quantidade de gua.

Segundo Paulon (2005), o beto endurecido pode ser considerado como uma rocha artificial, que apresentam resistncias similares as rochas ou pedras naturais, comparvel a um aglomerado constitudo por uma associao de agregados grados e gros de areia, de dimenses variveis, englobados por uma pasta de cimento ou ligante.

De acordo com os estudos de GIAMMUSSO (1992), um beto pode ser seco, rijo, mole, plstico ou fludo, conforme o sistema de adensamento, ou seja, rolagem, prensagem, centrifugao, vibrao, consolidao manual ou auto - consolidao. Os betes bem adensados ou consolidados normalmente possuem de 1% a 2% de vazios, porm uma consolidao, mal executado pode deixar teores maiores.

Teor de vazios Reduo de resistncia

1% 8%

2% 17%

3% 24%

4% 31%

5% 37%

10% 60%

Tab. 1 Teor de vazios relacionado com a resistncia em um beto bem consolidado.

Devido a sua grande porosidade existente no beto, chega a ser classificado como um falso slido. A nvel macroscpico o beto aparenta ter somente dois constituintes distintos, sendo partculas de agregados e a pasta de cimento endurecida. Entretanto, segundo Mehta e Monteiro (1994), analisando sua microestrutura observa se um terceiro constituinte que a zona de transio. Esta regio possui caractersticas diferentes dos restantes na pasta. Paulon (2005) define esta zona de transio como uma aurola de transio em torno dos agregados, como ilustra a figura a baixo.

Fig. 17 Representao esquemtica da zona de transio entre a pasta de cimento e o agregado (Fonte: Manual de Beto Armado)

2.1.2. Beto Armado

O beto armado um conjunto de peas constitudo por uma dosagem de cimento, agregados e gua, e em seu interior inserido um sistema de barras de ao interligadas, de forma a obter resistncia compatvel com os esforos solicitantes. Diferencia-se do beto simples pelo facto de ser adicionada uma armadura metlica a qual responsvel por resistir aos esforos de traco, enquanto o beto em si resiste compresso.

2.1.2.1.Componentes do beto armado

Tanto o beto convencional como o armado se constituem dos mesmos componentes: agregados, cimento, gua, aditivos, com a nica diferena que no armado necessrio a adio de armadura metlica ou seja ao.

a. Agregados

Na concepo de MEHTA (1994), o agregado um material granular constitudo por areia, pedra britada, pedregulho ou escria de alto-forno, esses componentes representam cerca de 80% do peso do beto e alm de sua influncia benfica quanto retraco e resistncia, o tamanho, a densidade e a forma dos seus gros definem diversas caractersticas almejadas no beto.

Quando o material ocupa uma percentagem elevada de massa do beto, este deve contribuir nas propriedades do beto fresco e endurecido. O uso do agregado tem suas vantagens alm do valor monetrio baixo em relao ao cimento, propcia grandes benefcios tcnicos ao beto em termo de sua esbeltes e resistncia.

Em se tratando do tamanho dos gros, os agregados podem ser divididos em grados e midos. Todo o agregado que fica retido na peneira de nmero 4 ou seja de 4 mm considerado grado, sendo que o mido o que consegue passar por esta peneira.

Alm do tamanho eles podem ser classificados como artificiais ou naturais, sendo artificiais as areias e as pedras produzidas atravs do britamento ou triturao de rochas em forma de britas, pois necessitam da actuao do homem para modificar o seu tamanho, e as naturais so as areias extradas de rios ou barrancos e pedras do leito dos rios.

Segundo SILVA (1995), afirma que o agregado no tem formato geomtrico definido podendo ser cbico, alongado ou lamelar. Sua textura superficial pode ser spera ou lisa (arroladas), sendo que quanto mais spera for, maior ser a aderncia a pasta, pois alm do efeito fsico-qumico h o efeito do inter - travamento mecnico entre os agregados e a pasta de cimento.

b. Cimento

Sendo um ligante, em seu contexto geral, matrias que tm a propriedade de aderir a outros, no caso o elemento de ligao ou adeso dos agregados e outros.

Segundo ANDRIOLO (1976) o cimento seria um material com capacidade de fragmentao, formando-se uma massa compacta. Este conceito engloba um universo de materiais aglutinantes, tais como pedras, areia, blocos entre outros. Os cimentos que permitem que o beto tenha propriedade de pega ou seja de adeso e endurecimento sob a gua, so classificados como ligantes hidrulicos, que endurecem em contacto do ar dentro da gua. Os quais so constitudos por silicatos e aluminatos de clcio, considerados como cimentos naturais, portland ou aluminosos. O cimento, se constitui por diversos componentes, dos quais so quatro os que mais de destacam, possuindo grande influncia em suas propriedades.

Compostos Silicato Triclcico Silicato Diclcico Aluminato Triclcico Ferro Tetraclcico

Frmulas qumicas 3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3

Frmulas simplificadas C3 S C2 S C3 A C4AF

Aluminato 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Tab. 2 Principais compostos do cimento.

c. gua

De acordo com os estudos de MEHTA (1994), para se obter um beto de boa qualidade, a gua deve estar isenta de impurezas, tais como leos, cidos, sais, matrias orgnicas e outras que possam interferir nas reaces de hidratao do cimento, pois as mesmas em excesso na gua de mistura da pasta, podem afectar o tempo de pega, resistncia e defeitos arquitectnicos nas superfcies, provocando a ocorrncia de fluorescncia e corroso da armadura.

d. Aditivos

ANDRIOLO (1976), afirmava que os aditivos so matrias que adicionados ao beto ou argamassa durante sua mistura, podem melhorar suas propriedades no estado fresco ou endurecido, melhorar o manejamento da mesma, consistindo no aumento a resistncia, retardar ou acelerar a pega e a evoluo da resistncia, incorporar o ar, entre outras melhorias. O aditivo depende de seu tipo e objectivo. Ressaltando que um aditivo

no tem a finalidade de corrigir defeitos no beto, causados pela dosagem incorrecta ou colocao mal feita (SILVA - 1995). A sua tipificao dispem se em varias de acordo com a sua funo ou objectivo tais como Plastificantes, Super - plastificantes, Retardadores, Aceleradores, Incorporadores de ar, Impermeabilizantes, Pigmentos e outros. Os aditivos segundo sua aco podem ser diferenciados por serem qumicos, fsicos ou fsico-qumicos. Quando com aco qumica so chamados de aceleradores ou retardadores, mudando o pH e a solubilidade da fase lquida, pois se muda a hidrlise da gua, j os com aco fsica so os plastificantes, super - plastificantes ou incorporadores de ar, e os de aco fsico - qumico so os plastificantes retardadores, impermeabilizantes e os expansores.

e. Ao

O ao geralmente utilizado para o beto pode ser fornecido por diversas formas, tipos e dimenses. Podendo ser barras laminadas, lisas ou com rugosidades, fios, cordoalhas, malhas soldadas. De acordo a norma brasileira NBR 6118:2003, nos projectos de estrutura de beto devem ser utilizados aos de acordo com a NBR 7480:1986, com caracterstica de resistncia de escoamento conforme as categorias: CA-25, CA-50 e CA-60. Ainda ANDRIOLO (1976), diz que a caracterstica de traco do ao pode ser considerada como: tenso de escoamento, tenso de ruptura, alongamento a ruptura e mdulo de elasticidade.

2.2.CARACTERISTICA E PROPRIEDADES DO BETO ARMADO LIGADO A CORROSO.

2.2.1. Durabilidade do beto

De acordo com MEHTA (1994), o beto durvel quando o mesmo desempenha todas suas funes almejadas durante um determinado intervalo de tempo. Avaliar a durabilidade do beto consiste em conhecer, analisar e classificar o grau de agresso do

meio ambiente e a estrutura do beto (durabilidade), para assim conhecer a ligao entre esses.

Sua durabilidade depende da resistncia do beto e da armadura, sendo que se houver a deteriorao de um deles, ambos ficaro comprometidos. A durabilidade est na capacidade do beto resistir a intempries, ataques qumicos, ou seja, a qualquer tipo de processo que cause deteriorao.

Segundo HELENE (1986), a durabilidade das estruturas de beto armado o resultado da dupla natureza que o beto exerce sobre o ao, por um lado o papel do recobrimento como uma barreira fsica, e por outro lado elevada alcalinidade que o beto desenvolve sobre o ao, criando uma camada passiva que o mantm inalterado por um determinado tempo.

Com a mistura do cimento com a gua, os componentes hidratam-se formando conglomerados slidos, constitudos pela hidratao do cimento e pela fase aquosa, no qual o excesso de gua necessrio para mistura de todos os seus componentes. A resultante disto um beto slido compacto e denso, porm poroso, onde nesses poros que se apresenta uma certa permeabilidade aos lquidos e aos gases. Frequentemente os problemas com a durabilidade so causados pelo conhecimento escasso em relao ao meio ambiente ou pelo desacordo das normas tcnicas, especificaes de forma equivocada, entre outros.

Fig.18 Durabilidade e Desempenho (Fonte: Manual de Beto Armado)

2.2.2. Permeabilidade

Segundo SILVA (1995), diz que a durabilidade do beto directamente afectada pela sua permeabilidade. A permeabilidade a propriedade que governa a velocidade do fluxo de um fluido para parte interna de um material slido. A permeabilidade do beto depende de tamanho, distribuio e continuidade dos poros da pasta, da permeabilidade dos agregados, da zona de transio pasta/agregado, do lanamento, adensamento e cura. A qualidade do beto pode ser medida pela permeabilidade, ou seja, a facilidade ou dificuldade que determinada substancia tem de penetrar nele. A permeabilidade est ligada a interconexo com os poros capilares e possui um papel fundamental para que haja transporte inico. A permeabilidade est relacionada com o dimetro dos poros capilares, quanto maior o poro capilar, maior ser a permeabilidade, isso obtido de acordo com a relao ou a mistura de agua/cimento, pois quanto mais alta a relao maior a permeabilidade. A medida que esse valor for mais baixo, os poros capilares se tornaro mais estreitos, o que favorece a absoro por suco, mas em compensao diminui a permeabilidade, visto que a absoro capilar ocorre na camada superficial do beto. O transporte inico de cloretos atravs da permeabilidade bem menos intenso que a contaminao por absoro capilar, pois ocorre em situaes especiais, como a acumulo ou concentrao de guas, conteno de solos, estruturas enterradas em contacto com lenis freticos, contacto com guas correntes, etc. Devido as suas caractersticas moleculares, o oxignio penetra atravs do beto mais rapidamente que o dixido de carbono CO2, devido a presena do vapor de H2O. O dixido de carbono CO2 s consegue penetrar no beto em reas que se encontram carbonatadas. Em ambientes hmidos a permeabilidade aos gases diminui no beto, porque a humidade e a gua presente nos poros dificulta o movimento dos gases, e tambm a formao de micro fissuras de retraco.

importante ressaltar que a permeabilidade relacionada gua e aos gases, no s depende da porosidade e volume de vazios, mas sim da comunicao dos poros capilares.

por isso que os betes com aditivos incorporadores de ar so mais impermeveis s baixas presses de gua e ar.

2.2.3. Porosidade

O cimento quando estiver hidratado contm diversos tipos de vazios que influenciam em suas propriedades, o volume desses vazios conhecido como porosidade.

Segundo SILVA (1995) cita que os tipos existentes de poros so definidos como poros na pasta e os poros de ar. Os poros nas pastas podem ser de gel e capilar. Poros de ar em sua maioria so grandes e so formados pelos defeitos de execuo de beto ou seja m vibrao da mesma. Tanto os poros capilares e os poros de ar so importantes para a durabilidade.

As substncias qumicas so levadas ao interior do beto atravs dos poros do existente na mesma. Os poros so importantes por serem um meio de transportar tantas substncias lquidas como nocivas e tambm faz distribuio do tamanho dos mesmos. Ainda CASCUDO (1997), diz que atravs dos poros que o CO2 consegue penetrar no beto entretanto existe uma diferena em poros secos e poros preenchidos com gua. Em poros secos o CO2 se difundir em seu interior, mas a carbonatao no ocorrer devido falta da gua, conforme a figura abaixo.

Fig.19 Penetrao de Dixido de carbono em poros seco (Fonte: Manual de Beto Armado)

Em poros preenchidos com gua, no haver penetrao do CO2, devido a sua baixa taxa de difuso na gua, conforme a figura.

Fig.20 Poros preenchidos com gua (Fonte: Manual de Beto Armado)

E no caso dos poros parcialmente preenchidos com gua, que o caso da superfcie do beto, a carbonatao atingir os poros do beto em sua profundidade, conforme indicado na figura abaixo.

Fig.21 Poros parcialmente preenchidos com gua (Fonte: Manual de Beto Armado)

2.2.4. Recobrimento

O recobrimento tem por finalidade proporcionar uma proteco fsica para a armadura e um meio alcalino elevado para que seja evitada a corroso por passivao do ao, tambm podendo assegurar uma aco estrutural entre o ao e o beto. A proteco depende das caractersticas do prprio beto e de sua propriedade, sendo que a diferentes betes necessitam de diferentes recobrimentos, para assim manter o mesmo nvel de proteco segundo HELENE (1984). O beto armado pode por natureza proteger a armadura contra corroso impedindo a formao de clulas electroqumicas, das seguintes formas:

Proteco fsica: Um beto de alta capacidade, bom recobrimento, argamassa adequada e sem ninhos, pode garantir, por meio da impermeabilidade, a proteco do ao contra ataques de agentes

agressivos externos. Esses agentes esto contidos na atmosfera por meios de guas residuais, guas do mar, guas industriais, dejectos orgnicos, etc. Proteco qumica: Em um ambiente muito alcalino forma-se na superfcie do ao uma camada protectora passiva. O beto tem carcter alcalino por que as reaces da hidratao dos silicatos de clcio liberam hidrxido de clcio, em teores que podem atingir aproximadamente 120kg/m3. Essa base forte de hidrxido de clcio dissolve-se na gua e preenche os poros capilares do beto, dando a este um carcter alcalino. O hidrxido de clcio proporciona uma passivao para o ao.

Fig.22 Recobrimento precrio onde o pilar apresenta ninhos (Fonte: Foto tirada no Edifcio 3A Cacuaco)

2.3.ORIGEM E FORMAS DE MANIFESTAO

O processo de elaborao ou criao de uma estrutura de beto armado engloba, normalmente, vrias etapas: Planeamento e concepo; Projecto e especificaes; Seleco e recepo dos materiais e componentes elaborados fora do estaleiro da obra; Execuo, propriamente dita; Utilizao de construo aps concluso.

Tem-se observado, nos edifcios de estrutura de beto armado, que a maior incidncia de problemas de corroso so originados por deficincias no projecto, especificaes e falhas de execuo. Como j referimos a maioria dos projectos no prev diferentes betes ou diferentes recobrimentos de um mesmo beto, segundo a posio que

o componente estrutural ocupa na obra ou segundo a agressividade do meio ambiente onde a estrutura ser inserida. Da mesma forma, durante a execuo no so tomados os cuidados necessrios com a colocao dos dispositivos que asseguram o recobrimento do beto, tais como pastilhas e espaadores. A composio do beto, sua porosidade, descarga e cura adequada so, em alguns casos, parmetros e tcnicas construtivas desconhecidas do engenheiro ou encarregados das obras. O desconhecimento ou pequena importncia dada a esses aspectos durante as etapas de projecto e execuo so, na maior parte dos casos, os factores que do origem aos problemas de corroso. Como j referimos no captulo anterior, a corroso propriamente dita, entende-se o ataque de natureza preponderantemente electroqumica que se d em meio aquoso. Ela ocorre quando se forma uma pelcula de electrlito sobre a superfcie dos vares ou barras de ao. Esta pelcula causada pela presena de humidade, em geral sempre presente no beto. O mecanismo de corroso do ao no beto electroqumico, tal qual a maioria das reaces corrosivas em presena de gua ou ambiente hmido (humidade relativa> 60%). Porm esta corroso conduz formao de xido/hidrxidos de ferro (produtos de corroso, avermelhados, pulverulentos e porosos, denominados ferrugem) e s possvel nas seguintes condies: Deve existir um electrlito; Deve existir uma diferena de potencial; Deve existir oxignio.

A formao de uma clula ou pilha de corroso electroqumica pode ocorrer como indicado na figura abaixo, que explcita graficamente o fenmeno.

Fig. 23 Clula de corroso em beto armado (Fonte: Manual de Corroso em Armaduras para Concreto Armado)

Como em qualquer outra clula, h um nodo, um ctodo, um condutor metlico e um electrlito. Qualquer diferena de potencial entre as zonas andicas e catdicas acarreta o aparecimento de corrente elctrica. Dependendo da magnitude dessa corrente e do excesso de oxignio poder ou no haver corroso. A gua est sempre presente no beto e geralmente em quantidades suficientes para actuar como electrlito, principalmente nas regies da obra expostas intemprie. Qualquer diferena de potencial que se conduza entre dois pontos da barra, por diferena de humidade, aerao, concentrao salina, tenso no beto e no ao, etc., capaz de desencadear pilhas ou Basicamente, so dois os principais processos de corroso que podem sofrer as armaduras de ao para beto armado: a oxidao e a corroso, propriamente dita. necessrio, tambm, que haja oxignio para a formao da ferrugem cuja reaco de formao pode ser simplificadamente indicada por:

4Fe + 3O2 + 6 H2O 4Fe (OH)3 (ferrugem)

Na realidade, as reaces so mais complexas e o produto de corroso, denominado ferrugem, nem sempre Fe (OH)3, mas sim uma gama de xidos e hidrxidos de ferro.

A corroso pode ser acelerada por agentes agressivos contidos ou absorvidos pelo beto entre eles podem-se citar os ies sulfuretos, ies cloretos, o dixido de carbono, os nitritos, o gs sulfdrico, etc. Os agentes agressivos permitem a formao de corroso, ou destroem a pelcula j existente de passivao do ao, acelerando a corroso. Nas regies em que o beto no adequado, ou no recobre ou recobre deficientemente a armadura, h a formao de xidos de ferro que passam a ocupar volumes trs a dez vezes superiores ao volume original do ao da armadura (corroso por pite), originando tenses no beto superiores a 15 MPa. Essas tenses provocam inicialmente a fissurao do beto na direco paralela armadura corroda, o que favorece a carbonatao e a penetrao do CO2 e agentes agressivos, podendo causar fissuras no beto do beto, conforme a figura.

Fig.24 Fissura do beto devido as foras de expanso dos produtos da corroso (Fonte: Manual de Corroso em Armaduras para Concreto Armado)

Fig. 24 Deteorizao progressiva devida corroso das armaduras (Fonte: Manual de Corroso em Armaduras para Concreto Armado)

Essa fissurao acompanha, em geral, a direco da armadura principal e, mais raramente, a direco dos estribos, a no ser que estejam superfcie. Na maioria das vezes aparecem manchas castanhas avermelhadas na superfcie do beto e bordos das fissuras. tpico da corroso, predominantemente electroqumica em meio aquoso, a descontinuidade do fenmeno ao longo da extenso da armadura principal. Verifica-se, geralmente, a alternncia de trechos no alterados com trechos fortemente corrodos.

Fig.25 Corroso em um elemento barra horizontal (Viga) (Fonte: Manual de Corroso em Armaduras para Concreto Armado)

2.4.CARACTERISTICAS DA CORROSO NAS ESTRUTURAS DE BETO ARMADO

Dentre inmeros casos de corroso patentes nas estrutura de beto armado foi se verificando que elas tinha caracterstica comum. 2.4.1. Nos pilares: Manchas superficiais de cor castanhas - avermelhadas; Fissuras paralelas armadura; Reduo da seco da armadura; Destruio parcial ou at mesmo total do recobrimento.

Fig.26 Caractersticas da corroso em um elemento barra vertical (Pilar) (Fonte: Manual de Corroso em Concreto Armado)

2.4.2. Nas vigas: Manchas superficiais de cor castanhas avermelhadas; Fissuras paralelas armadura; Reduo da seco da armadura; Destruio parcial ou at mesmo total do recobrimento; Saturao da parte inferior da viga.

Fig.27 Caractersticas da corroso em um elemento barra horizontal (Viga) (Fonte: Manual de Corroso em Concreto Armado)

2.4.3. Nas Lajes: Manchas superficiais de cor castanhas avermelhadas; Corroso generalizada em todas as barras da armadura; Reduo da seco da armadura; Destruio do recobrimento.

Fig.28 Caractersticas da corroso nas lajes (Fonte: Manual de Corroso em Concreto Armado)

2.4.4. Nas lajes quando provocadas por humidades ou infiltraes de gua:

Manchas superficiais (em geral branco avermelhadas) na superfcie do beto; Humidade e infiltraes; Percolao de gua;

Fig.29 Caractersticas da corroso nas lajes provocada por humidades ou infiltraes (Fonte: Manual de Corroso em Concreto Armado)

2.5.CAUSAS DA CORROSO

2.5.1. Agentes agressivos presentes na atmosfera

O agente agressivo mais intenso o cloreto, presente em atmosferas marinhas (at aproximadamente 5 km da costa). De acordo com Cascudo (1997), os ies cloreto so os maiores causadores de corroso em metal, nenhum outro contaminante e to documentado como este. O io cloreto, pode contaminar o beto atravs da adio de agentes para acelerar a pega e o endurecimento, podem estar presentes nos agregados e na gua usados na elaborao do beto, ainda pode penetrar pela maresia e nvoa de ambientes marinhos, nesse caso se diz que houve contaminao por agentes externos impregnados na superfcie do beto. Por isso a importncia d