Corrosão em Estrutura de Concreto Armado

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Corrosão em Estrutura de Concreto Armado

  1. 1. “CORROSÃO EM ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO”<br />COMPONENTES<br />CLEYTON MELO<br />ROBSON DAYLLOR<br />RODRIGO APARECIDO<br />CAIO<br />
  2. 2. FERRUGEM<br /><ul><li> Na formação da ferrugem, ocorre a oxidação do ferro e redução do oxigênio</li></ul>Fe(s) -> Fe2+ + 2e-(oxidação do ferro) <br />O2 + 2H2O + 4e- -> 4OH-(redução do oxigênio) <br />2Fe + O2 + 2H2O -> 2Fe(OH)2(equação geral da formação da ferrugem)<br />
  3. 3. CORROSÃO<br />Acorrosão é um processo resultante da<br />ação do meio sobre um determinado<br />material, causando sua deterioração. <br />CONCRETO APARENTE<br />
  4. 4. CAUSA DA CORROSÃO<br /><ul><li> Insuficiência ou má qualidade do concreto do recobrimento da armadura;
  5. 5. O cimento hidratado possui um pH de aproximadamente 12,5. Este pH protege o aço contra a corrosão.
  6. 6. O hidróxido de cálcio de concreto reage com o gás carbônico da atmosfera:</li></ul>Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O<br />Dessa forma reduz para 9 o PH do concreto facilitando a corrosão<br />
  7. 7. Corrosão X Metalurgia<br />Nos processos de corrosão, os metais reagem com os<br />elementos não metálicos<br />presentes no meio, <br />produzindo compostos<br />semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram extraídos.<br />Nestes casos a corrosão corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos.<br />
  8. 8. PROCESSO ELETROQUÍMICO<br /> A corrosão da armadura do concreto é um<br />processo eletroquímico onde existe um anodo e um catodo.<br /> A água presente no concreto serve de eletrólito. Qualquer diferença de potencial entre pontos podem gerar uma corrente, iniciando o processo de corrosão.<br />
  9. 9. MECANISMO DE DETERIORAÇÃO EM ESTRUTURA DE CONCRETO<br /> Para que haja corrosão deve existir um eletrólito (a água está sempre presente no concreto); uma diferença de potencial (pode surgir por diferença de umidade, concentração salina, etc.); oxigênio e agentes agressivos como o cloro, que está presente nos reservatórios.<br />Esses agentes agressivos podem atuar como catalisadores, acelerando o processo de corrosão.<br />
  10. 10. REAÇÕES ANÓDICAS E CATÓDICAS<br />Processo anódico: oxidação do metal com formação de seus<br />íons nos locais da superfície do metal com característica de<br />potencial mais ativo ou anódico (menos nobre), com valor<br />mais negativo. Esse processo ocorre nas regiões anódicas da<br />superfície do metal.<br />Processo catódico: recepção de elétrons pelos íons ou<br />moléculas da solução com características de potencial menos<br />ativo ou catódico (mais nobre), com valor mais positivo. Esse<br />processo ocorre nas regiões catódicas da superfície do metal.<br />
  11. 11. REAÇÕES ANÓDICAS E CATÓDICAS<br />Deslocamento dos elétrons e íons: Transferência dos elétrons<br />das regiões anódicas para as catódicas pelo circuito metálico<br />e uma difusão de íons (ânions e cátions), na solução, no<br />sentido oposto.<br />
  12. 12. MECANISMO DE TRANSPORTES DOS CLORETOS NO CONCRETO<br />Absorção: Corrosão das armaduras e conseqüente “rompimento” do cobrimento de concreto.<br />A corrosão ocorre por causa da penetração de sulfatos e cloretos na camada superficial de concreto.<br />Os cloretos atacam as armaduras e as bainhas, abrindo o caminho para a corrosão do aço pelo<br />oxigênio do ar.<br />A penetração dos íons agressivos é tanto maior quanto maior a porosidade e a permeabilidade do concreto.<br />SUGESTÃO: Aumentar a durabilidade reduzindo a porosidade e a permeabilidade.<br />A durabilidade não é uma propriedade do material concreto.<br />
  13. 13. ALGUNS EXEMPLOS DE COMO AUMENTAR A DURABILIDADE REDUZINDO A POROSIDADE E A PERMEABILIDADE<br />A durabilidade de uma obra de concreto é obtida por meio de várias medidas práticas, entre as quais:<br />1. Escolha correta dos materiais: tipo de cimento,micro-sílica, cinza volante, pedra, areia, super plastificante,<br />outros aditivos e outras adições.<br />2. Proporções corretas entre os diversos materiais.<br />11. As fissuras devem ser evitadas. Usar cinzas volantes para reduzir o calor de hidratação e a conseqüente elevação da temperatura do concreto logo após a mistura. O esfriamento posterior pode conduzir a muitas micro-fissuras.<br />12. Garantir um Cobrimento mínimo de 5cm para qualquer barra da armadura e cobrimento de 10cm para as bainhas dos cabos de protenção.<br />14. Testar a permeabilidade do concreto fazendo o ensaio de Penetração de água no concreto. Seguir para isso a Norma NBR 10787/94 : “Concreto endurecido - Determinação da penetração de água sob pressão.”<br />
  14. 14. Exemplos de Alguns Métodos Empregados no Controle da Corrosão<br />Um dado metal pode ser satisfatório em um certo meio e praticamente ineficiente em outros meios. Por outro lado, várias medidas podem ser tomadas no sentido de minimizar a corrosão:<br />- no caso de se utilizarem metais diferentes, deve-se tentar isolá-los eletricamente;<br />Esse tipo de corrosão ocorre devido a formação de uma pilha eletrolítica quando utilizados metais diferentes. As peças metálicas podem se comportar como eletrodos e promover os efeitos químicos de oxidação e redução.<br /> Ao lado temos um exemplo do que pode ocorrer do contato de telhas galvanizadas ou de alumínio com a estrutura, da criação de furos nas peças estruturais e fixação das telhas com parafusos galvanizados. <br />
  15. 15. Prevenção e Controle: Ela é evitada através do isolamento dos metais ou da utilização de ligas com valores próximos na série galvânica.<br /> Uma forma muito utilizada é a proteção catódica, que consiste em fazer com que os elementos estruturais se comportem como cátodos de uma pilha eletrolítica com o uso de metais de sacrifício. Dessa forma, a estrutura funcionará como agente oxidante e receberá corrente elétrica do meio, não perdendo elétrons para outros metais.<br /> Ao lado, temos um exemplo de esquadria metálica afastada da estrutura por um material isolante.<br />
  16. 16. Altamente destrutivo, esse tipo de corrosão gera perfurações em peças sem uma perda notável de massa e peso da estrutura.<br /> Pode ser difícil de se detectar quando em estágios iniciais, pois na superfície a degradação é pequena se comparada à profundidade que pode atingir.<br /> Ela ocorre normalmente em locais expostos à meios aquosos, salinos ou com drenagem insuficiente.<br />Pode ser ocasionada pela deposição concentrada de material nocivo ao aço, por pilha de aeração diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltração e o alojamento de substâncias líquidas na peça.<br />
  17. 17. Prevenção e Controle: Para se evitar esse ataque, as peças não devem acumular substâncias na superfície e todos os depósitos encontrados devem ser removidos durante as manutenções.<br /> A intervenção deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra. Deve-se efetuar a limpeza no local e se a estrutura não estiver comprometida, pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial.<br /> É importante a experiência do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenção mais complexa, com reforço da estrutura ou até mesmo substituição de peças.<br />
  18. 18. Ocorre em locais que duas superfícies estão em contato ou muito próximas (0,025 a 0,1 mm).<br />Devido a tensão superficial da água, esta se aloja nas fendas disponíveis e tende a causar pilhas de aeração diferencial, onde a concentração de oxigênio nas bordas é superior à concentração da área mais interna da fenda, fazendo dessa uma região anódica. Como conseqüência, o processo de corrosão se concentra na parte mais profunda da fresta, dificultando o acesso e o diagnóstico desse problema.<br /> Em geral, esse problema afeta somente pequenas partes da estrutura, sendo portanto mais perigosa do que a corrosão uniforme, cujo alarme é mais visível.<br />  Prevenção e Controle: Se a corrosão estiver em estágio inicial, pode-se recorrer à limpeza superficial, secagem do interior da fenda e vedação com um líquido selante, aplicando-se posteriormente um revestimento protetor. Se a corrosão estiver em nível avançado, torna-se necessário como nos outros processos o reforço ou substituição de peças.<br />
  19. 19. UTILIZAÇÃO/FUNCIONAMENTOPREVENÇÃO<br /><ul><li>Evitar erros na montagem/instalação</li></ul>• Manuseamento pouco cuidado ⇒danos nos revestimentos protetores<br />• Limpeza (de resíduos de materiais de construção) com produtos inadequados<br />(produtos corrosivos ou excessivamente abrasivos) ⇒ corrosão generalizada/localizada<br />• Soldaduras incompletas e irregulares, ou que deixam zonas fragilizadas ⇒ interstícios, corrosão localizada<br />
  20. 20. > Mantê-lo em bom estado de conservação<br />• limpeza regular com produtos adequados<br />• reparação de danos (nos revestimentos protetores, substituição de peças, etc.)<br /> proteger do impacto de avarias em outros elementos da estrutura/ acidentes que possam causar alterações das condições ambientais (ex.:infiltrações, derrames).<br />
  21. 21. CONSIDERAÇÕES FINAIS<br />Os componentes metálicos estão sujeitos a diversos problemas de corrosão que afetam a sua funcionalidade<br />Para se obter um desempenho adequado é necessário:<br />Selecionar o tipo de material adequado para a função ou meio específico;<br />Especificar a proteção anti-corrosiva correta;<br />
  22. 22. Design adequado (ex.: minimizando interstícios, zonas de acumulação de depósitos, água, etc.);<br />Evitar erros na montagem e de utilização;<br />Manutenção periódica (Ex.: limpeza,reparação de revestimentos)<br />
  23. 23. Estudos, Curiosidades e Novidades Tecnológicas sobre a Corrosão.<br />Filtro de cigarro usado inibe corrosão do aço<br /> Cientistas chineses afirmam ter encontrado uma forma potencialmente barata de proteger o aço contra a corrosão - usando substâncias químicas presentes em filtros de cigarro usados.<br />Revestimento inteligente anti-corrosão é capaz de auto-cicatrização<br /> Cientistas criaram um material inteligente que, ao primeiro sinal de corrosão, inicia um processo de cicatrização do revestimento protetor, impedindo que a ferrugem continue a espalhar seus efeitos destruidores.<br />Mistério da corrosão do aço inoxidável resolvido por pesquisadores ingleses<br /> Apesar de seu nome, o aço inoxidável pode apresentar corrosão. Quando isto acontece o resultado pode ser desastroso. Mas o problema já pode ser resolvido.<br />
  24. 24. Bactérias do bem protegem metais contra corrosão<br /> A corrosão induzida por microorganismos é um problema sério para peças metálicas expostas ao ambiente marinho. Agora os pesquisadores viraram o jogo e colocaram as bactérias para proteger os metais.<br />Liga de níquel-tungstênio substitui cromação sem danos ambientais<br /> A cromação é largamente utilizada na indústria, mas se baseia em compostos carcinogênicos. A nova liga produz um revestimento mais durável e sem os danos à saúde e ao meio ambiente.<br />Aços 10 vezes mais resistentes à corrosão são criados pela nanotecnologia<br /> Cientistas descobriram que, quando o assunto é a corrosão de peças metálicas, o inimigo mora dentro do próprio revestimento de proteção. Nanopartículas metálicas na camada de proteção criam um caminho para as moléculas destruidoras<br />
  25. 25. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />PANOSSIAN, Z. Corrosão e Protecção contra corrosão em equipamentos e estruturas metálicas.1 edição. Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Sào Paulo, 1993, v 1 e 2.<br />http://www.cesec.ufpr.br/metalica/patologias/corrosao/corrosao-texto.htm, acesso em 02/06/2011.<br />http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Corros%E3o, Acesso em 02/06/2011.<br />http://www.ime.eb.br/~webde2/prof/ethomaz/fissuracao/exemplo148.pdf, Acesso em 02/06/2011.<br />
  26. 26. FIM<br />

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