Corrosão das armaduras no concreto armado

Xf. il. cm. Orientador: Nome Sobrenome Completo Trabalho Monográfico (Graduação em Nome do Curso)-Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos, 200X. palavra-chave 2. Titulação Nome do Professor Faculdade Estácio de Sá de cidade tal FACULDADE ESTÁCIO DE CIDADE TAL NOME DO CURSO NOME DO ALUNO Corrosão das armaduras no concreto armado AUTORIZAÇÃO PARA DEPÓSITO DO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Com base no disposto da Lei Federal nº 9. de 19/02/1998, AUTORIZO a Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos – FAESO, sem ressarcimento dos direitos autorais, a disponibilizar na rede mundial de computadores e permitir a reprodução por meio eletrônico ou impresso do texto integral e/ou parcial da OBRA acima citada, para fins de leitura e divulgação da produção científica gerada pela Instituição.

Ourinhos-SP, ______/______/______ ----------------------------------------------------------------- Nome do Aluno Declaro que o presente Trabalho de Conclusão de Curso, foi submetido a todas as Normas Regimentais da Faculdade Estácio de Sá de. e, nesta data, AUTORIZO o depósito da versão final desta monografia bem como o lançamento da nota atribuída pela Banca Examinadora. Cidade-UF, ______/______/______ ----------------------------------------------------------------- Prof. ANO RESUMO Ao longo de muito tempo, o concreto foi considerado um material de alta durabilidade, quase perene. Para estruturas de concreto armado que necessitam vida útil elevada, a redução da durabilidade estrutural provoca o aumento do consumo de matérias-primas, produção de poluentes, gastos energéticos e custos adicionais com reparos, renovação e manutenção das construções. O presente trabalho tem como objetivo a explanação do problema corrosão nas estruturas de concreto armado que vem atingindo tais estruturas, mostrando os processos químicos envolvidos.

A pesquisa teve caráter de levantamento bibliográfico, primordialmente foi levantado as bases teóricas da matéria em artigos científicos, dissertações de mestrado e teses de doutorado. Para a seleção das fontes, foram consideradas como critério de inclusão as bibliografias que abordassem a temática de forma relevante, levando em consideração a leitura e interpretação de textos científicos reconhecidos pela contribuição ao tema proposto de forma direta e com grande importância na área acadêmica. The present work aims to explain the corrosion problem in reinforced concrete structures that has been reaching such structures, showing the chemical processes involved. The research had the character of a bibliographic survey, primarily the theoretical bases of the matter were raised in scientific articles, master's dissertations and doctoral theses.

For the selection of sources, bibliographies that addressed the topic in a relevant manner were considered as inclusion criteria, taking into account the reading and interpretation of scientific texts recognized for their contribution to the proposed theme directly and with great importance in the academic area. The corrosion mechanism of reinforced concrete reinforcement was presented, which for civil works, as Andrade (1988) cites that electrochemical corrosion is the most worrying, since it occurs when there is contact of the structure with aqueous medium, such as: water or environments moist. It was also presented that normally, as cited by Araújo (2013), corrosion is linked to the presence of critical levels of chloride ions in concrete or to its low pH due to reactions with compounds in atmospheric air, mainly carbon dioxide (carbonation). Análise das informações 22 5.

RESUKTADO E DISCUSSÃO 23 5. Corrosão em meio aquoso 23 5. Ações dos cloretos 24 5. Carbonatação 25 5. INTRODUÇÃO Ao longo de muito tempo, o concreto foi considerado um material de alta durabilidade, quase perene. Entretanto, por volta do século XX, com a evolução do uso do concreto e consequentemente a construção de obras mais esbeltas, crescem a importância do estudo das manifestações patológicas em edifícios (ROCHA, 2015). O termo Patologia, no ramo da engenharia civil, pode ser entendido como estudo dos sintomas, formas de manifestação, origens e causas das doenças ou defeitos que ocorrem nas edificações (CARMO, 2000). As manifestações patológicas podem ocorrer por diferentes causas, tais como: projetos ineficientes, falhas na execução da obra, emprego de materiais de má qualidade, mão-de-obra despreparada, ausência de manutenção preventiva, entre outras (GIONGO, 2015).

Para estruturas de concreto armado que necessitam vida útil elevada, a redução da durabilidade estrutural provoca o aumento do consumo de matérias-primas, produção de poluentes, gastos energéticos e custos adicionais com reparos, renovação e manutenção das construções. e Pires (2013), expressam em seus trabalhos a importância de destacar que a corrosão de armaduras interfere diretamente na resistência das estruturas e reduz a vida útil da edificação, comprometendo o fator de segurança e estético. OBJETIVOS Objetivo Geral Realizar levantamento bibliográfico do mecanismo de corrosão das armaduras do concreto armado comumente empregadas na construção civil no Brasil, mostrando a relevância técnica para área da engenharia civil. Objetivos Específicos Apresentar os agentes da formação da corrosão das armaduras do concreto armado; Apresentar as técnicas e métodos de proteção contra corrosão.

DESENVOLVIMENTO As estruturas de concreto armado estão suscetíveis à corrosão de armaduras, que é um dos principais problemas que comprometem a durabilidade e o desempenho dos edifícios. A corrosão de armaduras pode ser provocada por fatores físicos, químicos e biológicos (GIONGO, 2015). O autor também ressalta que as formas mais comuns de corrosão em estruturas de concreto armado são a corrosão generalizada irregular e a corrosão puntiforme, isto é, por pites. O primeiro caso é característico de despassivação da armadura desencadeada pelo fenômeno da carbonatação; já o segundo está relacionado à despassivação da armadura pela ação dos íons cloreto, com ação localizada em relação à ruptura da capa passiva do metal. Figura 2 – Corrosão generalizada irregular (a) e corrosão por pites (b).

Fonte: (MEIRA, 2017) Figura 3 – Tipos de corrosão Fonte: Feliú (1984). A corrosão da armadura de aço no concreto é um processo eletroquímico, causado pelas diferenças nas concentrações de íons dissolvidos, de maneira que parte do metal se torna catódica e outra anódica, resultando na perda de volume do material e na formação de produtos de corrosão, material secundário com volume de 3 a 10 vezes maior que o inicial (Mehta et al. Helene (1986), apresenta que para a corrosão no interior do concreto se desenvolva, são necessárias algumas condições, como seguem: • existência de eletrólito: meio onde ocorrem as pilhas ou células de corrosão de natureza eletroquímica, que conduzirá os íons, gerando uma corrente de natureza iônica e também para dissolver o oxigênio.

O eletrólito, no concreto, é constituído pela solução intersticial aquosa que contém íons em solução, podendo ser fraca ou forte em função da quantidade de íons presentes. • existência de uma diferença de potencial: deverá obrigatoriamente existir uma ddp entre dois pontos aleatórios, seja pela diferença de umidade, aeração, concentração salina, tensão do concreto ou aço, impurezas no metal ou outras heterogeneidades características do concreto pela carbonatação ou pela presença de íons. • existência de oxigênio: Será o oxigênio o regulador de todas as reações de corrosão, estando presente por dissolução nos poros do concreto. • existência de agentes agressivos: a ocorrência de agentes agressivos no eletrólito, influenciam fortemente o início e a velocidade da corrosão, como é o caso de íons sulfetos (S- - ) , íons cloretos (Cl-), dióxido de carbono (CO2), etc, que atuam nas reações necessárias ao processo acentuando a ddp e facilitando a dissolução da camada de passivação.

Segundo Helene (1986) a função do eletrólito é permitir a movimentação dos íons para que se combinem e formem a corrosão. E isso ocorre, pois, o concreto possui poros essenciais que em contato com soluções aquosas atuam como um ótimo eletrolítico. Já a diferença de potencial pode ser causada por diversos fatores como variação da umidade, do ar, concentração de sais, das propriedades físicas do aço e do concreto, entre outros. E a presença de oxigênio é fundamental para que ocorram as reações químicas que causam a ferrugem. Esses tipos de ação não ocorrem somente entre dois tipos de metais diferentes, geralmente ocorrem em um mesmo metal porem em regiões distintas, como no caso das armaduras no interior do concreto (CASCUDO, 1997).

Os cloretos podem estar no concreto por meio da presença dos componentes (aditivos, água e agregados) na mistura, ou por penetração, do exterior, através da rede de poros, como é o caso de ambientes marinhos (névoa salina). A quantidade de cloretos é capaz de prejudicar toda a superfície da armadura, podendo provocar velocidades de corrosão intensas e perigosas. FRANCO, 2011). Olivari (2003) especifica que a despassivação por penetração é mais frequente em ambientes marinhos. Nenhum outro contaminante comum está tão presente nas literaturas como causador de corrosão dos metais no concreto como estão os cloretos, segundo Cascudo (1997). FERNANDEZ, 1984). Figura 5 - Avanço da frente de carbonatação vs. redução do pH no concreto Fonte: (Possan, 2010). Quando aplicado segundo a norma o cobrimento das armaduras fornece a estrutura uma proteção, dificultando assim a penetração de agentes químicos presente no meio externo.

A carbonatação ocorre quando a presença de CO2 em contato com a água, que faz com que reduza o Ph da água, que ao penetrar nos poros do concreto diminui o a proteção das armaduras, tornando-as passíveis a ocorrência da corrosão por carbonatação (ROCHA, 2015). LOURENCO, Z. Modificação do meio corrosivo A necessidade de proteger as ligas de aço carbono faz com que exista uma constante procura por alternativas que visam preservar os materiais por mais tempo do desgaste físico e da perda de propriedades. Inibidores de corrosão (IC) são substâncias que podem ser adicionadas ao meio corrosivo, visando reduzir consideravelmente o processo de corrosão. Podem ser divididos em inorgânicos ou orgânicos, de acordo com sua natureza química, ou baseado em seu mecanismo de proteção, podendo ser anódico, catódico, misto ou por adsorção conforme a imagem XX.

FRAUCHES-SANTOS, ALBUQUERQUE, OLIVEIRA, ECHEVARRIA, 2014; SOLMAZ, 2014) Figura 7 – Classificação dos inibidores de corrosão Fonte: (Autor, 2020). Revestimentos protetores Uma das opções para a proteção das ligas de aço carbono na indústria foi o revestimento interno. Interposta entre o metal e o meio, sua função é cobrir a superfície metálica de modo a impedir que o agente corrosivo entre em contato, danificando a liga. A natureza da substância que vai fazer o revestimento pode ser diversa, dependendo do ambiente em que a liga estiver exposta. Ela pode ser orgânica, inorgânica, metálica, sendo aplicada algumas vezes em mais de uma camada, geralmente de diferentes tipos de material. ALIOFKHAZRAEI, 2014) O revestimento orgânico tem sido comumente utilizado pela indústria de petróleo e gás.

A escolha das técnicas apresentadas de proteção depende da economia e segurança. A modificação do processo envolve a modificação da estrutura, condições da superfície e a proteção catódica. A modificação do meio corrosivo envolve a modificação da água, ar e adição de inibidores de corrosão. A modificação do metal envolve a purificação, adição de ligantes e tratamentos térmicos. Os revestimentos protetores envolvem tratamento químico ou eletroquímico, aplicação de revestimentos orgânicos, inorgânicos, metálicos e proteções temporárias. pp. Al-Sulaimani, J. Kaleemullah, M. Basunbul, I. A. Andrade, T. Tópicos sobre durabilidade do concreto. In: Ed. ISAIA, G. C. ARAUJO, A. PANOSSIAN, Z. E. LOURENCO, Z. Proteção catódica de estruturas de concreto.

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