1. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
CORROSÃO DE ARMADURAS
Os metais, de um modo geral, encontram-se na natureza formando compostos, principalmente óxidos, além de
outros elementos. Para usá-los em sua forma elementar é preciso extrair o metal mediante um processo de
redução, que exige muita energia. O processo inverso pelo qual o metal volta ao seu estado natural vai
acompanhado de uma diminuição natural de sua energia, isto é, tem lugar através de uma reação espontânea.
Este processo, que corresponde a uma oxidação, é conhecido por corrosão e pode representar uma destruição
paulatina do metal. A corrosão metálica em um meio aquoso é um fenômeno de caráter eletroquímico, isto é,
supõe-se uma reação de oxidação, movimentação de elétrons através do metal e a circulação de íons através do
eletrólito.
A corrosão das armaduras é uma das principais causas de deterioração de estruturas de concreto armado. As
estruturas de concreto armado podem apresentar-se contaminadas por íons cloreto. Esses íons podem ter sido
introduzidos no concreto, ou estar na composição de aditivos ou pela contaminação da água ou da areia. Podem
ainda penetrar desde o exterior em ambientes marinhos ou industriais.
Quando a quantidade de íons cloreto atinge níveis críticos, pode ocorrer a despassivação da armadura e início
do processo de corrosão, que afeta significativamente a durabilidade, ocasionando conseqüências negativas
para a estabilidade, funcionalidade e estética das estruturas, diminuindo a sua vida útil.

2. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
PROCESSO DE CORROSÃO DA ARMADURA NO CONCRETO
Condições para início da corrosão:
1- Presença de água
2- Presença de Oxigênio
3- Formação de pilha eletroquímica
Diferença de potencial → Pilha eletroquímica (migração de íons positivos e negativos)
Formação de uma região anódica e uma catódica ligadas por um eletrólito (água)
Reação anódica Fe → Fe++ + 2e- (íons de ferro + elétrons)
Fe++ + 2(OH)- → Fe(OH)2 (hidróxido ferroso)
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 (hidróxido férrico)
Reação catódica 2e- + O2 + 2H2O → 4(OH-) (íons hidroxila)
Descrição do mecanismo das reações:
Os íons ferro com carga elétrica positiva no ânodo passam para a solução, enquanto os elétrons livres e com
cargas negativas passam pelo aço em direção ao cátodo, onde são absorvidos pelos constituintes do eletrólito
(íons cloro) e também se combinam com a água e o oxigênio livre formando os íons hidroxila (OH-). Esses íons
se deslocam pelo eletrólito e se combinam com os íons ferrosos, transformando-os em hidróxido férrico.

3. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
POSSÍVEIS CAUSAS DA CORROSÃO DA ARMADURA NO CONCRETO
Insuficiência de recobrimento da armadura
Nos primeiros dias da confecção o concreto tem alcalinidade (pH≈12,5) pela presença de hidróxidos e
principalmente de cálcio. Neste nível de alcalinidade o ferro está em situação passiva e não há perigo de
oxidação. Com o passar do tempo a carbonatação contínua faz com que a alcalinidade diminua em presença de
umidade ou seja, o hidróxido de cálcio presente no concreto reage com o gás carbônico (CO2) da atmosfera
conforme as equações abaixo. Com a diminuição do pH com valores abaixo de “9” o concreto passa a não mais
proteger a armadura.
CO2 + H2O → H2CO3 (dióxido de carbono + água = acido carbônico)
H2CO3 + Ca (OH)2 → CaCO3 (acido carbônico + hidróxido de cálcio = carbonato de cálcio + água)
CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3 ) 2 (carbonato de cálcio + acido carbônico = bicarbonato de cálcio)
Reduzindo para “9” o pH da massa do concreto, tornando possível a corrosão da armadura.
A formação da “ferrugem” (formação do sal) se processa pela seguinte reação:
Fe + CO2 + H2O → FeCO3 + H2 (carbonato de ferro)
FeCO3 + CO2 + H2O → Fe ( HCO3 ) 2 (bicarbonato de ferroso)
que pela ação do oxigênio ionizado, se oxida.
2Fe ( HCO3 ) 2 + O2 → Fe 2 O3 . 2H2O + 4CO2 (óxido de ferro hidratado)

4. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
Corrosão por íons cloretos
Os cloretos podem estar presentes nos aditivos aceleradores de pega do tipo em CaCl2 , também na água de
amassamento e, eventualmente, nos agregados. Em regiões próximas ao mar ou em atmosferas industriais, só
cloretos penetram no concreto durante a fase de uso. Os íons cloretos como agentes agressivos podem atuar
como catalisadores, acelerando o processo de corrosão, e a reação dos íons cloreto com a armadura pode se dar
conforme a equação:
Fe+++ + 3(Cl-) → FeCl3 (cloreto de ferro)
FeCl3 + 3OH → 3Cl- + Fe(OH)3 (hidróxido férrico)
Efeitos da corrosão e sintomatologia típica no concreto
Os produtos da corrosão são uma gama variada de óxido e hidróxido de ferro que passam a ocupar volumes de 3
a 10 vezes superiores ao volume original do aço da armadura, podendo causar tensões internas maiores que
15MPa. À medida que a corrosão vai se processando, esses produtos expansivos vão se acumulando cada vez
mais ao redor das armaduras, criando verdadeiras “crostas” no seu entorno.

5. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
EXTRAÇÃO DE ÍONS CLORETO DO CONCRETO
UM MÉTODO DE EXTRAÇÃO ELETROQUÍMICA DE ÍONS CLORETO NA REABILITAÇÃO DE
ESTRUTURAS DE CONCRETO COM PROBLEMAS DE CORROSÃO DE ARMADURAS. ESSA
METODOLOGIA PODE SER UTILIZADA PARA EVITAR AS DESVANTAGENS DA
RECUPERAÇÃO TRADICIONAL DO REPARO LOCALIZADO.
MONTEIRO, E. B & HELENE, P. R. L. (2003)
A reabilitação de estruturas pode ser realizada através de métodos tradicionais ou eletroquímicos. Para
reabilitações tradicionais entende-se método destrutivo que consistem na eliminação do concreto contaminado,
substituindo-o por novos materiais especialmente formulados para reabilitação. Já os métodos eletroquímicos
englobam a proteção catódica, a re-alcalinização e a extração de íons cloreto, na maioria das vezes sem
necessidade de demolições e reconstituições de parte do elemento estrutural.
Os métodos eletroquímicos representam uma ferramenta importante para o estudo da durabilidade do concreto,
para a produção de estruturas mais duráveis e também, para o desenvolvimento de ensaios de desempenho e de
métodos de proteção e reabilitação de estruturas atacadas pela corrosão, visando aumentar sua vida útil. A re-
alcalinização e a extração de íons cloreto são métodos eletroquímicos mais recentes que ainda estão sendo
desenvolvidos na atualidade. A aplicação desses métodos se baseia em eliminar a causa que está produzindo a
corrosão das armaduras, em outras palavras, reduzir os íons cloreto e proporcionar o aumento do pH da solução
intersticial dos poros do concreto em torno do aço.

6. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
INTRODUÇÃO
OS PRINCÍPIOS BÁSICOS PARA ATUAÇÃO DE UMA REABILITAÇÃO, REALIZADA NUMA ESTRUTURA COM PROBLEMAS
DE CORROSÃO DE ARMADURAS PODEM SER:
• INTERRUPÇÃO OU MINIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE CORROSÃO ANÓDICO
• INTERRUPÇÃO OU MINIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE CORROSÃO CATÓDICO
• INTERRUPÇÃO OU MINIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE ELETROLÍTICO
O método de extração eletroquímica de íons cloreto consiste na aplicação de um campo elétrico entre as
armaduras presentes no interior do concreto e um eletrodo externo constituído por uma malha metálica ou
equivalente, imersa em um reservatório de eletrólito.
Extração eletroquímica de íons cloreto
Com a aplicação da corrente, íons de carga negativa,
como os íons cloreto, são atraídos para o ânodo colocado
externamente à superfície do concreto. Ocorre também a
migração de cátions (Na+) para as armaduras e produção
de íons hidroxila (OH -) na superfície das armaduras, como
conseqüência das reações catódicas. A taxa de extração
de íons cloreto é diretamente proporcional à corrente
aplicada no concreto.

7. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS
A extração eletroquímica de cloretos foi realizada em corpos-de-prova prismáticos. A Figura 1 mostra o detalhe
do corpo de prova com cobrimento de 4 cm. A variação do traço apresentado na Tabela 1, deve-se à variação da
relação água/cimento visando obter concretos de mesma trabalhabilidade. As armaduras utilizadas nos corpos-
de-prova têm 6,3 mm de diâmetro e são de aço do tipo CA-50. As superfícies das armaduras foram limpas
segundo a norma ASTM G1 (1990). A área de ataque foi padronizada em 9,9 cm2, sendo o restante coberto com
fita isolante e depois pintado com tinta anti-corrosiva. Esses corpos-de-prova foram desmoldados em 24 horas e
curados em câmara úmida à temperatura de (23±2)° e umidade r elativa igual ou maior que 95% por 28 dias. A
C
seguir, iniciou-se o procedimento de indução de cloretos de duas formas distintas:
1- Realizado nas Séries Alfa: através de câmara de névoa salina durante 91 dias, sendo as condições de ensaio
especificadas na norma ASTM B 117 (1979).
2 - Realizado nas Séries Beta: através de semiciclos de secagem e imersão parcial em solução com 5 % de NaCl com
duração de 8 a 16 ciclos.
Tabela 1 - Traços
Figura 1 – Amostras utilizadas do concreto

8. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
MÉTODO DE EXTRAÇÃO DOS ÍONS CLORETO
Foram utilizadas malhas de aço inoxidável como ânodo
externo. Desenvolveu-se uma fonte de corrente de forma a
manter a corrente de extração constante e igual a 1 A/m2 de
superfície de concreto ao longo do ensaio, sem a
necessidade de ajustá-la à medida em que os cloretos
fossem sendo removidos e o meio se tornasse mais
resistivo. Utilizou-se água potável como eletrólito, trocada
diariamente de forma a minimizar as alterações na solução
ao longo da extração (Figura 2). O tratamento teve duração
de 6 a 8 semanas, com ciclos de 2 semanas de tratamento
seguido de um período de descanso de 1 semana.
Figura 2 – Fotografia da cuba eletrolítica para o ensaio
de extração eletroquímica de cloretos.
Figura 2 - Aparato de Ensaio de Extração
Eletroquímica de Íons Cloreto Linhas padrão num campo não homogêneo entre a
barra e superfície (malha metálica).

9. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
TÉCNICA DE EXTRAÇÃO DE ÍONS CLORETO
Para avaliar a técnica de extração de cloretos foram retiradas amostras, na forma de fatias extraídas dos corpos-
de-prova, para análise do teor de íons cloreto inicial e final, conforme mostrado na Figura 3.
A retirada das amostras seguiu a seguinte metodologia. Foi
retirada uma fatia de 0,25 cm, que foi descartada porque
continha um elevado conteúdo de íons cloreto na superfície do
concreto. Depois disso, uma fatia de 0,5 cm de concreto foi
removida para determinação teor inicial de íons cloreto.
Sabendo que existe uma perda de concreto de 0,25 cm durante
o corte das fatias, a face onde a amostra inicial foi extraída
tinha 1 cm cobrimento maior do que a outra face. O objetivo foi
de manter o mesmo cobrimento do concreto ao longo da
extração de cloretos em ambas as faces, depois de remover a
amostra inicial para determinação do teor de cloretos.
Figura 3 – Extração de amostras para
determinação do teor de cloreto
O procedimento de retirar fatias dos corpos-de-prova surgiu em função da densidade de corrente não ser
uniforme ao longo da superfície do concreto. Foram determinados os teores de íons cloreto no interior do
concreto pelo método ASTM C 1152 (1992), o qual determina o teor de íons cloreto totais solúveis em ácido.

10. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
ASPECTOS DO CONCRETO E DA ARMADURA APÓS EXTRAÇÃO – SÉRIE ALFA
Aspectos da superfície do concreto e da armadura das
Série Alfa nas quais a penetração de íons cloreto
ocorreu através da câmara de névoa salina.
Fotografia do estado do corpo-de-prova após o
tratamento com o método de extração de íons
cloreto das Séries Alfas.
Fotografia do estado da armadura das Séries Alfa
após a extração eletroquímica de cloretos, tirada
através da lupa estereoscópica.
Nota-se que não foram encontrados sinais de
corrosão nessa armadura.

11. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
ASPECTOS DO CONCRETO E DA ARMADURA APÓS EXTRAÇÃO – SÉRIE BETA
Aspectos da superfície do concreto e da armadura das Série Beta nas quais a penetração de íons cloreto
ocorreu através dos ciclos de imersão e secagem.
Fotografia do estado do corpo-de-prova após o tratamento
com o método de extração eletroquímica de íons cloreto das
Série Beta.
Nota-se manchas provenientes de produtos de corrosão
Na fotografia do estado da armadura nota-se a cor vermelho,
preto e alaranjado, podendo significar presença de magnetita.
Fotografia do detalhe “A” com lupa referente à figura acima.
Nota-se um depósito de uma substância esbranquiçada,
juntamente com regiões de coloração laranja e preta.
Essa substância esbranquiçada é possivelmente constituída
de hidróxido de sódio. Alguns pesquisadores sugeriram que a
presença de hidróxido de sódio na interface entre as
armaduras é o fator de inibição da corrosão.

12. RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
EFEITOS COLATERAIS
AUMENTO DA POROSIDADE DO CONCRETO
Alguns pesquisadores observaram que após o método de extração dos íons cloreto a porosidade aumentou o
que foi constatado através dos ensaios de porosimetria de mercúrio, principalmente na quantidade de poros
pequenos em torno de 1 µm.
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
Quando executada a extração eletroquímica dos cloretos, o aumento de OH - na solução aquosa dos poros em
volta da armadura e, conseqüentemente, o aumento do pH, pode iniciar ou acelerar a reação álcali-agregado no
caso do agregado ter partículas de silício reativo. Porém não resulta em expansão quando o concreto está
saturado, como é o caso do concreto durante a extração de íons cloretos.
REDUÇÃO DA ADERÊNCIA ENTRE AÇO E CONCRETO
A diminuição de aderência entre o aço e o concreto é causada por mudanças na composição da matriz de
cimento endurecida que ocorre devido ao significativo acúmulo de íons hidroxila em volta do cátodo. O método de
extração eletroquímica de íons cloreto provocou uma significativa redução na resistência de arrancamento e a
diminuição da aderência mostrou ser dependente da densidade de corrente aplicada e da quantidade inicial de
íons cloreto.
EVOLUÇÃO DO HIDROGÊNIO E ENFRAQUECIMENTO DO AÇO
Durante a extração eletroquímica de cloretos há produção de hidrogênio na superfície da barra de aço no interior
do concreto. A formação desse gás pode trazer efeitos adversos devido à pressão exercida pelo gás no concreto
e perigo de enfraquecimento do aço. Somente com densidades de corrente e cargas totais acima das aplicadas
normalmente na extração eletroquímica de cloretos tal pressão se torna preocupante.