Corrosão estruturas concreto

Estudo de corrosão em estruturas de concreto
Adriana de Araujo
Laboratório de Corrosão e Proteção

REUNIÃO DO GRUPO DE GESTÃO E CONTROLE DA CORROSÃO DO E&P
PETROBRAS - EDITA
Rio de

Janeiro Rio de Janeiro, 27/28 de novembro de 2013

CONTEÚDO
 A corrosão nas estruturas de concreto
 Principais fatores desencadeadores da corrosão:
 degradação do concreto por processo físico-mecânico;

 degradação do concreto por processo físico-químico.

 Principais técnicas de proteção das estruturas:
 tratamento superficial do concreto;
 revestimento da armadura ou uso de aços especiais;
 Inibidores de corrosão;

Exemplos e
estudo de casos

 proteção catódica.

 Monitoramento das estruturas:
 sensores de embutimento no concreto de cobrimento da armadura.

Nas estruturas de concreto, a corrosão é uma ameaça silenciosa!
...geralmente é detectada somente com o aparecimento de
anomalias na superfície do concreto!
Os principais fatores desencadeadores da
corrosão, seriam a falta de manutenções
periódicas e a não adoção de técnicas
adequadas de avaliação e de proteção
contra corrosão.

Elevado do Joá – RJ
Manutenção somente após um grande período
sem intervenções com a estrutura já em estado
crítico de deterioração!
Custo estimado de R$ 70 milhões!
"O viaduto está sob ataque de corrosão generalizada. Mesmo com os reparos
que estão sendo feitos, vai haver necessidade de intervenção no futuro"
Eduardo Batista, professor da Coppe/UFRJ (04/2013)

Ponte dos remédios - SP

Após 14 anos sem manutenção, a Ponte
dos Remédios é interditada em 2011
após o desabamento de parte de sua
estrutura no Rio Tietê!...
Em 1997 uma rachadura também
resultou na interdição da ponte
e...muitos transtornos na cidade.

Dentre as manifestações patológicas que mais atingem as estruturas
de concreto, pesquisadores apontam que no mínimo 30 % delas
estão relacionadas com a corrosão das armaduras!
Em ambientes de forte agressividade, é ainda maior!
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NAS ESTRUTURAS DE RECIFE:

4%
detalhes construtivos
14 %
problemas estruturais

15 % causas não identificadas
9%
outras manifestações

58 %
corrosão de armaduras

(ANDRADE; DAL MOLIN, 1997)

Estima-se que 3 % do PIB do Brasil é consumido pela corrosão!
US$ 15 bilhões anuais!
(abraco.org.br)

Adotando-se práticas adequadas para o controle da corrosão,
podem ser economizados cerca de 30 % deste valor!
US$ 5 bilhões!

No caso das estruturas de concreto, os
custos econômicos associados a sua
recuperação são também bastante
significativos!
Como referência, cita-se que em cinco anos
(2006 a 2011) foram gastos cerca de R$ 120
milhões em serviços de reparos, manutenção
e reforço estrutural de somente
27 obras de arte da cidade de SP. (metalica.com.br)

CONTEÚDO

 Principais fatores desencadeadores da corrosão:
 degradação do concreto por processo físico-mecânico;

 degradação do concreto por processo físico-químico.

 Técnicas de proteção das estruturas:
 revestimento da armadura ou aços especiais;


A corrosão é resultante da degradação do concreto de
cobrimento....
Degradação do concreto por processo
físico - mecânico

Desagregação

abrasão

erosão

AGENTES:
gases, líquidos e
partículas

cavitação

Fissuração
mudanças de volume
(retração e mov. higrotérmica),
cargas estruturais
(flexão, torção e cisalhamento)
AGENTES:
variações térmicas e de
umidade
sobrecarga e vibrações

Independente da origem, abertura e quantidade, a

fissura facilita o ingresso, no concreto de cobrimento
da armadura, de agentes desencadeadores da
corrosão!

Corrosão severa: formação de uma
macrocélula de corrosão na área do concreto
fissurado

Concreto
degradação por processo físico - químico
Carbonatação
reações com
componentes da pasta
de cimento

Redução
do pH

Lixiviação
ação extrativa de
componentes da pasta
de cimento e dos agregados

eflorescência

AGENTES:

aumento da
porosidade

Disgregação
reações envolvendo
formação de
produtos expansivos

diminuição
da resistência

diminuição
da resistência

perda da
integridade

dióxido de carbono (CO2)

Líquidos (águas moles e ácidas)

AGENTES:
sulfatos (SO42-)
Reação álcali-agregados

Carbonatação:

A portlandita (com contribuição dos álcalis dissolvidos na água
dos poros), confere uma elevada alcalinidade ao
concreto (pH ≥ 12).
Nesta condição, há a formação de um filme protetor de
óxidos na superfície das armaduras (resistente e aderente),
que impede o desencadeamento da corrosão (armaduras
passivadas).
A penetração do CO2 nos poros e capilares do concreto
desencadeia uma reação química com compostos do cimento,
reduzindo o pH do meio (frente de carbonatação).
Como consequência... há dissolução do filme protetor da
armadura (corrosão).

Carbonatação:

filme
protetor

Hidróxido de
H2O
cálcio
Ca(OH)2 + CO2

Carbonato de
cálcio
CaCO3 + H2O

LIXIVIAÇÃO

LIXIVIAÇÃO

EFLORESCÊNCIA

EFLORESCÊNCIA

LIXIVIAÇÃO

EFLORESCÊNCIA

Com a despassivação da armadura, um processo corrosivo pode ser
estabelecido, sendo visualizadas as seguintes anomalias:
Corrosão

Mancha de oxidação:
lixiviação dos
produtos de corrosão

Disgregação:
fissuração e
desplacamento

Exposição da armadura
(perda da seção e
da aderência)

AGENTES AGRESSIVOS:

CO2
(frente de carbonatação)

íons cloreto (Cl-)

dissolução do filme
protetor
Quebra localizada do
filme protetor

ÍONS CLORETO (Cl-)

Mesmo em concreto com pH da ordem de 12, os íons
danificam localmente a camada passivamente (filme
protetor), ocasionando corrosão.

Teor crítico de cloreto para início da corrosão
(ABNT NBR 12655, 2006):
• concreto armado: 0,15 %,
• concreto protendido: 0,05 %
Todos os fatores que favorecem o ingresso de
água, favorecem também o ingresso do cloreto.
Presença: ambiente marinho e industrial, aditivos e sal
de degelo.

EVOLUÇÃO DA CORROSÃO
Y

Y
A) Penetração de agentes
B) Fissuração devida às forç
agressivos por difusão,
de expansão dos produtos d
A) Penetração de agentes
B) Fissuração devida às forças
absorção ou permeabilidade
corrosão
agressivos por difusão,
absorção ou permeabilidade

de expansão dos produtos de
corrosão

C) Lascamento do concreto e
D) Lascamento acentuado
C) Lascamento do concreto acentuada Lascamento acentuado
D)
corrosão e
e redução significativa da
corrosão acentuada
e redução significativa da de armadura
seção
seção de armadura

Volume dos produtos
de corrosão

MANCHAS DE CORROSÃO

ARMADURA EXPOSTA E COM PERDA DE SEÇÃO

CORROSÃO SEVERA

CORROSÃO EM
ÁREA FISSURADA

CORROSÃO EM ÁREA FISSURADA

DISGREGAÇÃO COM ARMAÇÃO E CABOS
DE PROTENSÃO EXPOSTOS C/ CORROSÃO

CONTEÚDO



O Brasil é um país tropical com uma vasta faixa litorânea:
muitas edificações estão sujeitas a ambientes agressivos.
É comum a realização de manutenção inadequada
(especificação, execução e fiscalização) e a ocorrência de
acidentes e sobrecargas que resultam no aparecimento de
patologias prematuras!
A presença de patologias eleva o ingresso de agentes agressivos no concreto,
acelerando a degradação da estrutura e elevando os custos de sua manutenção.
Com o avanço da degradação, há diminuição da vida útil* e comprometimento da
integridade da estrutura!

Vida útil é o período de tempo no qual a estrutura é capaz de desempenhar as
funções, sem a necessidades de intervenções não previstas (CEB/FIP, 1990).

Durabilidade é a capacidade do concreto de manter-se em condições plenas e de
resistir às influências ambientais previstas em projetos (NBR 6118, 2003).

Por que garantir e aumentar a durabilidade?
Altos custos de investimento na construção e de mobilização de equipe.
Grande impacto social e ambiental (na construção e na demolição).
Importância da preservação da aparência da estrutura
para a imagem da cidade/empresa.
Responsabilidade técnica permanente dos
construtores e proprietários.

MANUTENÇÃO
USO

QUALIDADE DO
CONCRETO EXECUTADO

MEIO AMBIENTE
CIRCUNDANTE

DURABILIDADE DAS
ESTRUTURAS

Durabilidade e literatura
VAYBURD e EMMONS (2000): em ambiente agressivo, um processo de
degradação pode ocorrer em um curto intervalo de tempo, sendo que, na
presença de cloretos, a estratégia é adotar concreto

de qualidade

e adicionar proteção.
DHIR et al. (1991): a especificação do concreto não é um guia da
provável durabilidade da estrutura. Somente as suas características (fck,
% C, a/c) não garantem uma adequada durabilidade em ambiente
contaminado com cloreto.
SANDBERG (1996): a corrosão por cloretos é o problema mais comum de
durabilidade associada com o moderno concreto de qualidade exposto
ao ambiente marinho.
ACI 222.3R (2003): estruturas marinhas, como píeres, são vulneráveis à
corrosão. Por causa deste risco, outras proteções podem ser requeridas.

Destaca-se que.... a garantia da qualidade do concreto é
dependente de diversos fatores: projeto, execução, cura,
transporte e manutenção.

Técnicas de proteção e recuperação das estruturas
Classe 1
Tratamento da superfície do concreto

Impedir ingresso dos agentes que determinam ou
aceleram a corrosão: adequado para concretos não
contaminados ou pouco contaminados. Para concretos
contaminados, estende a vida por alguns anos:

NACE RP 0390

Classe 2
Proteção catódica

Reparo (retirada do concreto danificado e reconstrução)
Realcalinização ou extração de cloretos

Alterar o meio junto às armaduras

Técnicas de proteção e recuperação das estruturas

NACE RP 0187
Seleção de materiais:

o uso de aços mais resistentes, como os aços inoxidáveis.
Tratamento do concreto:

substituição do concreto deteriorado/contaminado por outro
com características melhores (a/c, espessura de cobrimento,
propriedades), uso de inibidores de corrosão, realcalinização e
extração de cloretos do concreto e/ou tratar a superfície.
Tratamento do aço:

aplicar revestimento orgânico ou metálico.
Técnicas eletroquímica:
proteção catódica (corrente impressa ou anodos de
sacrifício), realcalinização e extração de cloretos.

REVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO
uma das maneiras mais práticas e econômicas de garantir e/ou
aumentar a durabilidade das estruturas de concreto.

Estruturas íntegras (preventiva): minimizar o ingresso de agentes
agressivos e da água. Princípio 1 (PI) da EN 1504-9
Estruturas deterioradas (conservação): controlar o ingresso da
água, aumento da resistividade. Princípios 2 (MC) e 8 (IR) da EN
1504-9

.....além disto, os revestimentos devem ser duráveis e
compatíveis com as condições de serviço (NACE SP0187)

Dentre os produtos, destacam-se (ISO 1504-2):

Impregnação hidrofóbica

Restringe a penetração da
água líquida, permitindo a
liberação de seus vapores.
Não forma filme.

Impregnação

Restringe a penetração da
água (< porosidade) e
aumenta dureza superficial.
Forma filme não uniforme.

Revestimentos

Restringe a penetração de
água, cloretos e gases.
Forma filme uniforme.

O atendimento a essas exigências deve ser verificado por meio da
avaliação das propriedades do revestimento, específicas para cada
caso.

Critérios da ISO1504-2:

Propriedades
Aplicação e valores limites
Impregnantes hidrofóbicos (H) e não hidrofóbicos (I) e
Revestimento por pintura (P)
Permeabilidade à água
líquida, absorção capilar (W)
Permeabilidade ao vapor de
água (SD,)
Permeabilidade ao dióxido de
carbono (SD,)

I e P: Classe I: SD < 5 mm, Classe II: ≤ 5 mm SD ≤ 50
mm e Classe III: SD > 50 mm (EN ISO 7783- 1 e 2)

Envelhecimento artificial (em
câmara de intemperismo)

P: ausência de bolhas, fissuração e delaminação
após 2000 horas de exposição (EN 1062-11)

Aderência ao substrato úmido
(resistência a tração, pull off)

P: ausência de bolhas, fissuração e delaminação
após carga e resistência ao arrancamento:
≥ 0,8 N/mm2 (elástico) e ≥ 1,0 N/mm2 (rígidos)
(EN 13578)

H, I e P: W  0,1 kg.m-2. h-0,5 (EN 1062-3)

P: SD > 50 m (EN 1062-6)

Mercado brasileiro
Não há normalização nacional e nem laboratórios que realizem os
ensaios correntemente, adaptando critérios existentes ao padrão
brasileiro
Poucos boletins técnicos de produtos informam o atendimento a
critérios de desempenho contra a corrosão
Necessidade de estudo de avalição de produtos e proposição de
procedimentos de ensaios/normalização e estudos de
desenvolvimento de produtos com uso de novas tecnologias (ex.
autolimpante)!

REVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO

Estudo de caso
O LCP tem uma série de estudos de revestimento
orgânicos para substrato metálico, no entanto, para
concreto os estudos ainda são restritos. Isso devido ao
desconhecimento no mercado da necessidade da
aplicação de critérios rígidos de seleção dos produtos.
Avaliação do desempenho de um verniz acrílico e um
verniz poliuretano antipichação como revestimentos de
proteção superficial do concreto contra a ação deletéria
do dióxido de carbono e de íons cloreto.

Ensaios LCP:

Caracterização;
Potencial de corrosão;
Resistência de polarização; e
Taxa de corrosão.

Estudo de caso

Base de tanques
Píer Novo
Píer Velho

Edifício Garagem na
Faria Lima - SP

Banco

Viaduto do Chá - SP

CONTEÚDO




A proteção superficial é feita por pintura epoxídica da armadura ou
por zincagem, ou ainda, as duas em sistema dúplex.

A epoxídica é uma pintura eletrostática que atua como
barreira de proteção ao ingresso da H2O, Cl- , O2 (NACE SP0187).
ASTM A775:

• Defeito < 1 % da área a cada 0,3 m
• Permite reparo com tinta epoxídica
• Espessura:
175 µm a 300 µm (Ø ≤10 mm) e,
175 µm a 400 µm (até Ø ≤ 58 mm).

Woodrow Wilson - Virgínea

Holden Beach Bridge –
Calolina do Norte

No LCP, há somente um
estudo de revisão
bibliográfica (2004).

A zincagem do aço é feita por imersão a quente.

O zinco atua como proteção galvânica do aço. A sua taxa
de consumo é em função da estrutura da camada, como
também, do teor de íons cloreto e do pH do concreto.
ASTM A A767:
• defeito < 1 % da área a cada 0,3 m;
• permite reparo dos defeitos com tintas
ricas em zinco;
• cromatização recomendada.
Classe I
Classe II

Ø =10 mm

915 g/m2

130 µm

Ø ≥13 mm

1070 g/m2

150 µm

Ø ≥10 mm

610 g/m2

85 µm

o zinco é anfótero:
– meio muito alcalino
– meio muito ácido
pH 9 a 12,5
Barreira protetora
Concreto com
> Tcrít

Cl-

Cl-

Ataque severo

Adequado para
concreto
carbonatado

Há restrições!
Adequado para
concreto com Cl-

e VFe -corr = (4 a 5) x VZn -corr

Bolhas de hidrogênio na interface

Zn/concreto novo: ataque pronunciado do zinco e formação de hidroxizincita de
caráter protetor.

Consumo de ~10 µm de Zn

Zn + 2H20  Zn(OH)2 + H2
2Zn(OH)2 + 2H20 + Ca(OH)2  Ca(Zn(OH3)2.2H20

Caleta Lo Rojas, Coronel

Central Colbún - Puerto de Coronel

Piscicultura Los Fiordos - Agrosuper

Estudo de caso
Estudo em conjuntos habitacionais: inspeções em campo e
ensaios em laboratório para avaliação da passivação e da taxa de
corrosão do aço-carbono zincado em água de poro de concreto
convencional e com ar incorporado.

Exame visual
Ensaios:

Potencial de corrosão
Resistência de polarização e taxa
de corrosão

Revestimento por eletrodeposição
(processo também conhecido como eletrogalvanização)

Passivação

Revestimento por imersão a quente

PSAC2

Processo de
despassivação

icorr ≤ 0.8 µA/cm2

PSAC2

AC1



PSAC1
Icorr ≤ 3.7 µA/cm2

Passivação

Corrosão

PSOC

PSOC


Ecorr > -600 mV (ECS)

1

10
pH ~ 11.5

pH ~ 12.2

AC1

AC2

OC

AC1

AC2

OC

Estudo de caso

Uma das primeiras referências de obra

O aço inoxidável tem resistência elevada à corrosão, sendo utilizado
no exterior em estruturas que requerem vida útil ≥ 100 anos.
A utilização de aços inoxidáveis, especialmente do Lean dúplex (baixos
teores de níquel e molibdênio) vem crescendo gradualmente em obras
públicas e privadas de grande porte e outras de valor histórico e de
elevada responsabilidade técnica.
O seu uso limita-se às armaduras superficiais e
às armaduras de regiões críticas, podendo ser
associado ao projeto de estruturas mais
esbeltas (menor espessura de concreto de
cobrimento da armadura).

BS 6744

Píer Progreso, Yucatán
(austenítico AISI 304)

Tanque nuclear - França
Haynes Slough, Oregon
(inoxidável dúplex UNS S32205)

Mercado brasileiro
FBE/aço inoxidável: não há mercado desenvolvido no Brasil, embora
Gerdau produza armaduras com FBE nos USA.
Zinco: revestimento adotada no exterior e, recentemente, introduzido no
Brasil. O revestimento do aço é obtido por processo de imersão a quente
e, também, por eletrodeposição. Ambos os processos seguem padrão de
revestimentos de aço para exposição atmosférica.

Não há normalização nacional e nem laboratórios que realizem os ensaios
de desempenho correntemente. As informações disponíveis de
desempenho são de estudos no exterior.

Há necessidade urgente de estudos do desempenho de armaduras
zincadas, considerado a composição química do vergalhões e do
cimentos brasileiros e as condições climáticas do nosso país.
REVESTIMENTO DA ARMADURA e AÇO INOXIDÁVEL

Revestimento

Item

Zincagem
Galvanização

Pintura

Aço inox

Aderência ao aço-carbono

JJJJ

JJJ

_

Aderência ao concreto

JJJJ

JJJ

JJJ

Resistência à corrosão

JJJ

JJJ

JJJJ

Resistência química

JJJ

JJ

JJJJ

Resistência à abrasão

JJJJ

JJ

JJJJ

Resistência ao impacto

JJJ

JJJ

JJJJ

JJ

JJJ

JJJJ

JJJJ

JJJ

JJJJ

Resistência à carbonatação

JJJ

JJJ

JJJJ

Proteção catódica

JJJ

JJ

_

JJJJ

JJJJ

_

JJ

JJJ

JJJJ

Baixo

Regular

Elevado

Resistência aos íons cloreto
Resistência aos raios ultravioleta e a umidade

Proteção por barreira

J
Inexistente/Muito Pouca

Revestimento

Item

Zincagem
Galvanização

Pintura

Aço inox

LLL
LL

L
LLL

L
LL

Dificuldade de manuseio na obra (dobrar, transportar
e armazenar)

LL

LLLL

L

Geração de falhas no manuseio

LL

LLLL

_

Necessidade de correção de falhas após fabricação

LLL

LLLL

_

Necessidade de correção de falhas após instalação
na obra

LL

LLL

_

Diminuição de desempenho em função de falhas
remanescentes

LL

LLL

_

Custo adicional ao de fabricação do aço

LL
LL

LLL
LLL

LLLL
LLLL

LL

LLL

LLLL

L

LL

_

LL

L

_

LL

LLL

LLLL

Baixa

Regular

Elevada

Reação química c/ o cimento
Alterações no projeto estrutural convencional

Custo adicional ao do aço-carbono
Elevação do custo adicional ao da obra
convencional
Necessidade de pré-tratamento do aço para receber
o revestimento
Necessidade de tratamento após revestimento

L
Inexistente/Muito Pouca

Estudo de caso
Avaliação de diferentes tipos de aços
inoxidáveis com enfoque na influência do
molibdênio na resistência à corrosão por
pite em concreto contaminado com íons
cloreto e carbonatado.

Ensaios

Exame visual

Potencial de corrosão
Levantamento das
curvas de polarização

A ocorrência de corrosão preferencial nas frestas formadas entre a
resina e as pastilhas dos aços inoxidáveis e no fio de cobre
impossibilitou a sua avaliação quanto à resistência à corrosão por pite.
A avaliação da corrosão em fresta
possibilitou verificar uma tendência de
maior resistência à corrosão dos aços com
adição de Mo. Esta tendência era maior
para os aços dúplex com 3 % de Mo, em
relação aos austeníticos e aos ferríticos.

Aços inoxidáveis austenítico

Aços inoxidáveis ferríticos

CONTEÚDO




Inibidores são substâncias que se adicionadas ao concreto
diminuem a velocidade de corrosão sem causar grandes modificações
ao mesmo.

 INIBIDORES NA SUPERFÍCIE DO CONCRETO:

Usado na forma líquida aplicada sobre a superfície do concreto endurecido.
Atravessa a camada de cobrimento por difusão líquida e gasosa.
• mono-flúor fosfato de sódio;
• aminas, amino-álcool ou amino-carboxilato;
• Silano organo-funcional base flúor.
 INIBIDORES NA MASSA DE CONCRETO OU ARGAMASSA DE REPARO:

Adicionados, na forma líquida ou em pó, no concreto ou na argamassa.
• nitrito de cálcio;
• benzoato de sódio e cromatos
• aminas, amino-álcool ou amino-carboxilato.

Mercado brasileiro
Não há normalização nacional e nem laboratórios que realizem os ensaios
de desempenho correntemente. A maioria das informações disponíveis de
desempenho são de estudos no exterior.

Há carência de estudos amplos do desempenho de inibidores,
especialmente dos de novas tecnologias (ex. aplicados na superfície
do concreto)

INIBIDORES

Estudo de caso
Silano organo-funcional
Associa o hidrofugante com amina.
silano:
 ligação química que evita a lixiviação de inibidor;
 restringe o ingresso de água contaminada com
íons cloreto.

SP348 – KM 062+695 N

Velocidade de difusão de inibidores (VCI) no concreto

Estudo de caso
Solução saturada de
Ca(OH)2

Inibidor

Determinação do perfil de
penetração do inibido

Graute condutivo e
concreto padrão

•
•

CorroLogic 690 (Cortec)
Zerust Zerion C-711 (Zerust)

Amônia

Determinação da
presença amônia
(eletrodo Orion 95-12)

CONTEÚDO




PROTEÇÃO CATÓDICA
É reconhecida como a técnica que melhor pode proteger, a longo prazo,
as estruturas de concreto contra a corrosão.
Princípio: estabelecer um fluxo de corrente que torna o aço-carbono
catodicamente protegido.
Corrente impressa: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por
uma fonte externa permanente de energia elétrica (retificador).
Neste sistema, adotam-se anodos inertes (na superfície do concreto),
como tinta ou revestimento cimentício com carbono, revestimento
metálico, malhas e fitas de titânio revestido (metal nobre).

Anodo de sacrifício: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por
anodos consumíveis (na massa ou na superfície do concreto).
Neste sistema, adotam-se anodos consumíveis, como revestimento,
chapa, malha e pastilhas de zinco.

Classicamente, a proteção catódica leva o potencial da interface
aço/meio ao domínio de imunidade do ferro/água do ou a um potencial
muito próximo a este domínio. Em estruturas de concreto, este conceito
pode ser aplicado somente as estruturas submersas ou enterradas

2H+ + 2e-

H2

Diagrama de Pourbaix do ferro/água

Em estruturas atmosféricas, o conceito é diferenciado...

Em estruturas atmosféricas, aplica-se o critério de 100 mV de
decaimento!

Curva típica de decaimento de potencial após o
desligamento da corrente de proteção

Há um grande impacto das reações anódicas e catódicas no concreto!

Alcalinização

Acidificação

CORRENTE IMPRESSA

FITAS ZINCO

ZINCO TERMO-SPRAY

FIBRA DE VIDRO e
ZINCO

Argamassa especial
alta condutividade
iônica (porosa).

Fios para a conexão
elétrica

Pastilha de zinco

GALVASHIELD XP

Postergar o aparecimentos de regiões anódicas em estruturas
submetidas ao ataque de cloretos.

Compatibilidade eletroquímica: a armadura fica embutida parte no
material de reparo e parte no concreto antigo o que pode gerar o surgimento
de uma pilha de corrosão

CONTEÚDO


O monitoramento das estruturas de concreto possibilita que o
risco de corrosão das armaduras seja estimado ao longo dos anos de
sua utilização.
Sabendo-se o risco, medidas de prevenção da ocorrência da corrosão
ou de seu controle podem ser definidas corretamente.

Vantagens do uso de sensores:
• permitem o melhor conhecimento dos mecanismos de deterioração;
• Obtenção de modelos matemáticos bastante seguros para a previsão de
vida útil da estrutura;
• otimização e melhor planejamento das intervenções de inspeção e de
reparo da estrutura;
• avaliação de diferentes cenários, por exemplo, mudança do sistema de
tratamento superficial, troca de material ou interrupção da proteção
catódica.

A maioria dos sensores disponíveis no mercado internacional
fundamenta-se no monitoramento da variação da corrente
galvânica entre barras de aço-carbono (anodo) e uma barra de
metal mais nobre (catodo) embutidas no concreto.
Sensor galvânico tipo escada

barras de aço-carbono - ANODO
embutidas em diferentes profundidades
do concreto de cobrimento da armadura

Obras
novas!

Barras de metal nobre -

CATODO
Terminal de medição, instalado
na superfície do concreto

Barra de metal nobre - CATODO
embutida próximo das barras de açocarbono

Penetração de agentes
agressivos no concreto de
cobrimento da armadura

Avaliação do risco de corrosão
conforme ocorre a despassivação
gradativa das barras do aço-carbono
(anodo)
CO2

O2

ClH2O
Superfície do concreto

Catodo

Armadura

Anodo
(barras de aço-carbono do
sensor)

Monitoramento do perfil de umidade do concreto de
cobrimento da armadura
Obras

Anéis de açoinoxidável
Anéis de vedação
Resistividade

entre 2 aneis
adjacentes

novas!
Concreto de cobrimento da
armadura

Sensor de umidade

Avaliação do risco de
corrosão pela variação do
Perfil de umidade

eletrodo de
temperatura (embutido)

Perfil de umidade elevado, menor deve ser o ingresso de gases e maior
deve ser o ingresso de íons cloreto no concreto
Perfil de umidade muito elevado ou baixo, menor deve ser a taxa de
corrosão

Eletrodo de referência ER (Mn/MnO2) Contra eletrodo - CE
barra de aço inoxidável
Eletrodo de trabalho
armadura

Sensor

Técnica de resistência de polarização - 3
eletrodos

Superfície do concreto

Monitoramento do risco de corrosão pela avaliação da
taxa instantânea de corrosão da armadura

Guard-rings
(p/ confinamento da corrente)

Concreto

Contato elétrico
c/ armadura

terminal de aquisição e armazenamento dos
dados

Mercado brasileiro

Os sensores são pouco conhecidos e utilizados. Esse fato está
relacionado com a restrição de tecnologia nacional e de pessoal
qualificado. Isso abre um novo campo de investigação muito
promissor!
Acredita-se que há um mercado crescente, tendo-se no futuro
próximo cada vez mais sensores de melhor relação custo/benefício, o
que facilitará a monitoração permanente das estruturas de concreto.

MONITORAMENTO

Leia mais:
Proteção catódica de estruturas de concreto = Cathodic protection for concrete
structures. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais- RIEM, v. 6, n. 2, p. 178-193,
apr., 2013
Carbonated and chloride contaminated concrete structure: the role of molybdenum
in corrosion of stainless steel reinforcement. Corrosão e Protecção de Materiais, v.
32, n. 1, p.42-49, 2013. 8p
Monitoramento da corrosão em estruturas de concreto: sensor galvânico. Téchne,
v.21, Ed.194, p.62-66, maio, 2013. 5p.
Monitoramento da corrosão em estruturas de concreto: sensor de umidade, de
taxa de corrosão e de fibra óptica. Téchne, v.21, Ed.195, p.62-65, jun., 2013. 4p.
Monitoramento da corrosão em estruturas de concreto com uso de sensores. In:
CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, 12., 2013, Porto de Galinhas.
Anais... 15p. (Artigo 338).
Resistividade elétrica do concreto. Téchne, v.21, Ed.200, p.62-65, nov., 2013. 5p.

Leia mais:
Behavior of carbon steel in simulated concrete pore solutions of air-entrained and
conventional concrete. In: EUROPEAN CORROSION CONGRESS, 2012. (resumo 1176).
The effect of molybdenum on the corrosion performance of stainless steel in
chloride-contaminated and carbonated concrete. In: EUROPEAN CORROSION
CONGRESS, 2012, Istambul., 2012. 17p (Artigo 1177).
Estudos da influência do molibdênio na resistência à corrosão de aços inoxidáveis
ferríticos, austeníticos e dúplex em solução simulada de água de poro e em concreto.
INTERCORR 2012, 32, 2012. (artigo 093).
Galvanização e pintura epoxídica de armaduras de estruturas de concreto como
proteção adicional contra a sua corrosão. In CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE
EQUIPAMENTOS, COTEQ, 11, 2011,

Extensão da vida útil das estruturas de concreto armado com uso de armaduras
zincadas. Téchne, v.19, n.170, p.72-76, maio, 2011. 5p.
Proteção de estruturas de concreto. congresso brasileiro do concreto, CBC2010, 52,
2010, Fortaleza. Anais... Fortaleza: IBRACON, 2010. 16 p. (Artigo 0257)

contatos:
Neusvaldo Lira de Almeida
nesval@ipt.br

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