1) O documento discute a corrosão prematura de armaduras em concreto poroso com ar incorporado, apresentando resultados de inspeções em campo e testes de laboratório.
2) A presença de bolhas de ar e outros vazios na interface entre o concreto e a armadura prejudica a proteção do aço, deixando-o suscetível à corrosão devido ao acesso facilitado de agentes agressivos.
3) A corrosão tende a iniciar nos locais com maior concentração de vazios, como a parte inferior de armad
Intercorr2014 303 Corrosão de armadura de estruturas de concreto leve com a...Adriana de Araujo
Resumo
Este artigo apresenta resultados de inspeções em campo e de ensaios de laboratório que apontaram a susceptibilidade à corrosão prematura de armaduras de aço-carbono de paredes de concreto leve moldadas no local. Nas paredes inspecionadas, observaram-se indícios de corrosão da armadura embutida em concreto não carbonatado e em concreto carbonatado (em curto intervalo de tempo). A caracterização dos concretos estudados apontou uma baixa resistência à compressão dos mesmos e uma concentração significativa de vazios (com bolhas de ar próximas e ou comunicantes), inclusive na interface concreto/armadura. Nestas condições, a passivação do aço-carbono pode ser prejudicada e o ingresso de agentes agressivos pode ser facilitado, implicando em uma corrosão prematura, especialmente na região de vazios. Em ensaios experimentais de imersão, pôde-se observar claramente uma maior tendência de corrosão do aço-carbono imerso em soluções simuladoras de água de poros de concretos leves, quando comparado com a de concreto convencional.
Abstract
This article presents the results of field inspections and laboratory testing which have shown the susceptibility of premature corrosion of carbon steel reinforcement walls of air-entrained concrete casting in loco. In the inspected walls, signs of the corrosion of reinforcement embedded were observed in carbonated concrete (in short time) and also in noncarbonated concrete. The characterization of the studied concretes indicated their low load resistance and a significant concentration of voids (with closed and or connected air bubbles) which were also present at concrete/reinforcement interfaces. As a consequence, the passivation of carbon steel may be impaired and the ingress of aggressive agents may be enhanced, resulting in a premature corrosion, especially in void regions. In experimental immersion tests, a major corrosion tendency of carbon steel immersed in simulated pore water solutions of air-entrained concretes than of an ordinary concrete has been clearly observed.
GALVANIÇÃO E PINTURA EPOXÍDICA DE ARMADURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO COMO PR...Adriana de Araujo
O revestimento das armaduras de aço-carbono das estruturas de concreto é uma técnica de proteção contra corrosão bastante difundida em muitos países. Usualmente, é adotada em obras de grande responsabilidade, especialmente naquelas em a sua estrutura está exposta a um ambiente de média a forte agressividade. À semelhança das outras técnicas de proteção, esta também é adequada para estruturas com restrição à manutenção, em elementos pré-fabricados ou em concreto aparente, colorido ou não. Em geral, o revestimento da armadura é feito por zincagem a quente (galvanização a fogo) ou por aplicação de uma pintura epoxídica (Fusion Bond Epoxy - FBE). Estes dois tipos de revestimento são apresentados neste trabalho, sendo discutidos parâmetros importantes relacionados à produção e à capacidade de proteção contra a corrosão oferecida às estruturas de concreto.
The coating of carbon steel rebars in reinforced concrete structures is a technique for corrosion protection widespread in many countries. It is usually adopted in works of great responsibility, especially those which the structure is exposed to a strong aggression environment. As with other protection techniques, it is suitable for structures with restricting of maintenance and in precast concrete (colored or non colored concrete). In general, the coating is done by hot dip galvanization or by applying epoxy paint (Epoxy Bond Fusion - FBE). These two types of coating are presented in this paper, being important parameters related to production and capacity corrosion protection provided to concrete structures discussed.
ARAUJO, A.; PANOSSIAN, Z. Galvanização e pintura epoxídica de armaduras de estruturas de concreto como proteção adicional contra a sua corrosão. In: CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMNETOS, 11, 2011, Porto de Galinhas. Anais… Rio de Janeiro: COTEQ 2011.
Tecnhe 2014 210_tecnicas de medida da resistividade eletrica concretoAdriana de Araujo
Resumo
A resistividade elétrica do concreto controla a corrente entre a área anódica (oxidação do metal) e área catódica (redução do oxigênio) de corrosão da armadura. A intensidade dessa corrosão é maior quando a resistividade elétrica está baixa e há disponibilidade de oxigênio dissolvido na solução aquosa junto à armadura. Desse modo, a resistividade é reconhecida como parâmetro diretamente relacionado com a probabilidade e a intensidade de corrosão. Na prática, a medida da resistividade é associada a outras técnicas de avaliação da estrutura, como a medida do potencial eletroquímico estabelecido no sistema armadura/concreto. Em geral, admite-se que a corrosão da armadura é certa e deve apresentar taxa elevada, quando a resistividade elétrica do concreto está baixa e a medida do potencial indica a sua despassivação. Nesse artigo, são apresentadas técnicas de medida da resistividade elétrica do concreto e feitas considerações quanto à avaliação do risco de corrosão das estruturas em campo.
Abstract
The electrical resistivity of the concrete controls the current between the anode area (metal oxidation) and cathodic area (reduction of oxygen) of the reinforcement corrosion. The intensity of this corrosion is greater when the electrical resistivity is low and there is availability of oxygen dissolved in the aqueous solution in the reinforcement region. Thus, the resistivity is recognized as a parameter directly related to the likelihood and extent of corrosion. In practice, the measurement of resistivity is associated with other structure evaluation techniques such as the measurement of electrochemical potential in the system concrete/reinforcement. In general, it is assumed that the corrosion is right and should have a high rate when the electrical resistivity of concrete is low and the potential of the measure indicates its depassivation. In this paper are presented the electrical resistivity measurement techniques of concrete and made considerations regarding the assessment of the risk of corrosion of the field structures.
GALVANIZAÇÃO E PINTURA EPOXÍDICA DE ARMADURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO COMO ...Adriana de Araujo
O revestimento das armaduras de aço-carbono das estruturas de concreto é uma técnica de proteção contra corrosão bastante difundida em muitos países. Usualmente, é adotada em obras de grande responsabilidade, especialmente naquelas em a sua estrutura está exposta a um ambiente de média a forte agressividade. À semelhança das outras técnicas de proteção, esta também é adequada para estruturas com restrição à manutenção, em elementos pré-fabricados ou em concreto aparente, colorido ou não. Em geral, o revestimento da armadura é feito por zincagem a quente (galvanização a fogo) ou por aplicação de uma pintura epoxídica (Fusion Bond Epoxy - FBE). Estes dois tipos de revestimento são apresentados neste trabalho, sendo discutidos parâmetros importantes relacionados à produção e à capacidade de proteção contra a corrosão oferecida às estruturas de concreto.
Intercorr2014 303 Corrosão de armadura de estruturas de concreto leve com a...Adriana de Araujo
Resumo
Este artigo apresenta resultados de inspeções em campo e de ensaios de laboratório que apontaram a susceptibilidade à corrosão prematura de armaduras de aço-carbono de paredes de concreto leve moldadas no local. Nas paredes inspecionadas, observaram-se indícios de corrosão da armadura embutida em concreto não carbonatado e em concreto carbonatado (em curto intervalo de tempo). A caracterização dos concretos estudados apontou uma baixa resistência à compressão dos mesmos e uma concentração significativa de vazios (com bolhas de ar próximas e ou comunicantes), inclusive na interface concreto/armadura. Nestas condições, a passivação do aço-carbono pode ser prejudicada e o ingresso de agentes agressivos pode ser facilitado, implicando em uma corrosão prematura, especialmente na região de vazios. Em ensaios experimentais de imersão, pôde-se observar claramente uma maior tendência de corrosão do aço-carbono imerso em soluções simuladoras de água de poros de concretos leves, quando comparado com a de concreto convencional.
Abstract
This article presents the results of field inspections and laboratory testing which have shown the susceptibility of premature corrosion of carbon steel reinforcement walls of air-entrained concrete casting in loco. In the inspected walls, signs of the corrosion of reinforcement embedded were observed in carbonated concrete (in short time) and also in noncarbonated concrete. The characterization of the studied concretes indicated their low load resistance and a significant concentration of voids (with closed and or connected air bubbles) which were also present at concrete/reinforcement interfaces. As a consequence, the passivation of carbon steel may be impaired and the ingress of aggressive agents may be enhanced, resulting in a premature corrosion, especially in void regions. In experimental immersion tests, a major corrosion tendency of carbon steel immersed in simulated pore water solutions of air-entrained concretes than of an ordinary concrete has been clearly observed.
GALVANIÇÃO E PINTURA EPOXÍDICA DE ARMADURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO COMO PR...Adriana de Araujo
O revestimento das armaduras de aço-carbono das estruturas de concreto é uma técnica de proteção contra corrosão bastante difundida em muitos países. Usualmente, é adotada em obras de grande responsabilidade, especialmente naquelas em a sua estrutura está exposta a um ambiente de média a forte agressividade. À semelhança das outras técnicas de proteção, esta também é adequada para estruturas com restrição à manutenção, em elementos pré-fabricados ou em concreto aparente, colorido ou não. Em geral, o revestimento da armadura é feito por zincagem a quente (galvanização a fogo) ou por aplicação de uma pintura epoxídica (Fusion Bond Epoxy - FBE). Estes dois tipos de revestimento são apresentados neste trabalho, sendo discutidos parâmetros importantes relacionados à produção e à capacidade de proteção contra a corrosão oferecida às estruturas de concreto.
The coating of carbon steel rebars in reinforced concrete structures is a technique for corrosion protection widespread in many countries. It is usually adopted in works of great responsibility, especially those which the structure is exposed to a strong aggression environment. As with other protection techniques, it is suitable for structures with restricting of maintenance and in precast concrete (colored or non colored concrete). In general, the coating is done by hot dip galvanization or by applying epoxy paint (Epoxy Bond Fusion - FBE). These two types of coating are presented in this paper, being important parameters related to production and capacity corrosion protection provided to concrete structures discussed.
ARAUJO, A.; PANOSSIAN, Z. Galvanização e pintura epoxídica de armaduras de estruturas de concreto como proteção adicional contra a sua corrosão. In: CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMNETOS, 11, 2011, Porto de Galinhas. Anais… Rio de Janeiro: COTEQ 2011.
Tecnhe 2014 210_tecnicas de medida da resistividade eletrica concretoAdriana de Araujo
Resumo
A resistividade elétrica do concreto controla a corrente entre a área anódica (oxidação do metal) e área catódica (redução do oxigênio) de corrosão da armadura. A intensidade dessa corrosão é maior quando a resistividade elétrica está baixa e há disponibilidade de oxigênio dissolvido na solução aquosa junto à armadura. Desse modo, a resistividade é reconhecida como parâmetro diretamente relacionado com a probabilidade e a intensidade de corrosão. Na prática, a medida da resistividade é associada a outras técnicas de avaliação da estrutura, como a medida do potencial eletroquímico estabelecido no sistema armadura/concreto. Em geral, admite-se que a corrosão da armadura é certa e deve apresentar taxa elevada, quando a resistividade elétrica do concreto está baixa e a medida do potencial indica a sua despassivação. Nesse artigo, são apresentadas técnicas de medida da resistividade elétrica do concreto e feitas considerações quanto à avaliação do risco de corrosão das estruturas em campo.
Abstract
The electrical resistivity of the concrete controls the current between the anode area (metal oxidation) and cathodic area (reduction of oxygen) of the reinforcement corrosion. The intensity of this corrosion is greater when the electrical resistivity is low and there is availability of oxygen dissolved in the aqueous solution in the reinforcement region. Thus, the resistivity is recognized as a parameter directly related to the likelihood and extent of corrosion. In practice, the measurement of resistivity is associated with other structure evaluation techniques such as the measurement of electrochemical potential in the system concrete/reinforcement. In general, it is assumed that the corrosion is right and should have a high rate when the electrical resistivity of concrete is low and the potential of the measure indicates its depassivation. In this paper are presented the electrical resistivity measurement techniques of concrete and made considerations regarding the assessment of the risk of corrosion of the field structures.
GALVANIZAÇÃO E PINTURA EPOXÍDICA DE ARMADURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO COMO ...Adriana de Araujo
O revestimento das armaduras de aço-carbono das estruturas de concreto é uma técnica de proteção contra corrosão bastante difundida em muitos países. Usualmente, é adotada em obras de grande responsabilidade, especialmente naquelas em a sua estrutura está exposta a um ambiente de média a forte agressividade. À semelhança das outras técnicas de proteção, esta também é adequada para estruturas com restrição à manutenção, em elementos pré-fabricados ou em concreto aparente, colorido ou não. Em geral, o revestimento da armadura é feito por zincagem a quente (galvanização a fogo) ou por aplicação de uma pintura epoxídica (Fusion Bond Epoxy - FBE). Estes dois tipos de revestimento são apresentados neste trabalho, sendo discutidos parâmetros importantes relacionados à produção e à capacidade de proteção contra a corrosão oferecida às estruturas de concreto.
A corrosão das armaduras é uma das principais causas do surgimento de manifestações
patológicas nas estruturas de concreto. Para prevenir e ou minimizar a corrosão é importante conhecer o comportamento do aço-carbono em concreto, os principais agentes envolvidos no estabelecimento de processo corrosivo e o seu mecanismo, temas os quais são discutidos neste artigo de revisão. Inicialmente, é conceituada a vida útil das estruturas sobre o ponto de vista
da corrosão. A célula de corrosão é apresentada, sendo conceituada a área anódica e catódica e o fluxo de corrente entre elas e a taxa de corrosão do aço em concreto. Em complemento, os potenciais eletroquímicos e diferentes diagramas de equilíbrio do ferro em água são apresentados, sendo discutidas reações na interface metal/meio em concreto carbonatado e em
concreto contaminado com íons cloreto. Finalmente, é apresentada a formação de microcélula e macrocélula de corrosão em concreto armado, com exemplos de macrocélula em concreto fissurado e em região de reparo localizado.
DESEMPENHO DE ARMADURAS DE AÇO-CARBONO ZINCADAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO FRE...Adriana de Araujo
Uma condição importante a ser considerada no projeto de estruturas de concreto armado em ambiente marinho é a corrosão das armaduras de aço-carbono, em razão da presença de íons
cloreto. Dentre as diversas formas conhecidas para mitigar a corrosão e prolongar a vida útil
da estrutura, cita-se a adequada especificação do concreto e da espessura de cobrimento, a
adoção de materiais alternativos às barras de aço-carbono e/ou o emprego de técnicas específicas de proteção das armaduras. Nesse cenário, a zincagem das barras de aço-carbono é considerada uma forma economicamente viável de promover a proteção contra corrosão. Assim, é importante conhecer a resistência à corrosão das barras de aço-carbono zincado, visando prever o seu desempenho. Além disso, para alcançar o melhor desempenho das barras
de aço-carbono zincado, devem-se observar algumas condições adequadas de especificação, armazenamento e utilização das barras em campo. O presente trabalho tem como objetivo discutir as condições para que seja obtido o máximo desempenho dessas barras frente à corrosão e apresentar os resultados preliminares de ensaios acelerados de corrosão de barras de aço-carbono com e sem o revestimento de zinco embutidas em concreto. A análise das condições iniciais dos ensaios de desempenho visa suprir uma lacuna verificada na literatura
especializada, contribuindo para o entendimento do mecanismo de proteção das barras de aço-carbono zincadas.
AVALIAÇÃO LABORATORIAL DE TECNOLOGIAS DE REPARO NA REABILITAÇÃO DE ESTRUTURA...Adriana de Araujo
No Brasil, a tecnologia mais comum no reparo de estruturas com corrosão induzida por íons cloreto faz uso de argamassa industrializada de cimento Portland modificada com polímero. Para a extensão da vida útil do reparo, a esse tipo de argamassa pode ser adicionado inibidor de corrosão, sendo a superfície do concreto impregnada com mesmo para evitar um futuro processo corrosivo na adjacência dos reparos decorrente da natural incompatibilidade eletroquímica entre a argamassa de reparo e o concreto original contaminado com íons cloreto. Outra tecnologia para uso com a mesma finalidade é o anodo galvânico que é embutido junto à extremidade da armadura exposta na área a ser reparada. Neste artigo, são apresentados resultados de ensaio acelerado de corrosão de avaliação dessas duas tecnologias em corpos de prova de concreto reparados após prévio processo corrosivo. Os resultados obtidos mostraram a eficiência de ambas as tecnologias mesmo na condição de ingresso de solução salina pela interface reparo/concreto em alguns corpos de prova.
GALVANIZAÇÃO E PINTURA EPOXÍDICA DE ARMADURAS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO COMO ...Adriana de Araujo
O revestimento das armaduras de aço-carbono das estruturas de concreto é uma técnica de proteção contra corrosão bastante difundida em muitos países. Usualmente, é adotada em obras de grande responsabilidade, especialmente naquelas em a sua estrutura está exposta a um ambiente de média a forte agressividade. À semelhança das outras técnicas de proteção, esta também é adequada para estruturas com restrição à manutenção, em elementos pré-fabricados ou em concreto aparente, colorido ou não. Em geral, o revestimento da armadura é feito por zincagem a quente (galvanização a fogo) ou por aplicação de uma pintura epoxídica (Fusion Bond Epoxy - FBE). Estes dois tipos de revestimento são apresentados neste trabalho, sendo discutidos parâmetros importantes relacionados à produção e à capacidade de proteção contra a corrosão oferecida às estruturas de concreto.
Behavior of carbon steel in simulated concrete pore solutions of air-entraine...Adriana de Araujo
In Brazil, the air-entrained concrete has been extensively used as structural walls of housing units. Some of these units built recently in urban areas were inspected. Upon inspection, a significant variation of the potential corrosion measurement was obtained and reddish stains on the surface of the reinforcement were also observed, indicating active state of corrosion. Not always the concrete was fully carbonated and a chloride contamination was not detected. The occurrence of crevice corrosion was pointed as a possible cause of the premature corrosion as a non-uniform contact of the concrete with the reinforcement surface was detected.
In order to better understand the occurrence of premature corrosion of the inspected reinforcement, a complementary study was conducted at the laboratory to characterize air-entrained concretes and evaluate the behavior of steel bars immersed in solutions that simulate the water in the pores of these concrete and compare them to the pore solution of an ordinary Portland concrete.
The steel bars were evaluated under three conditions: blasted, corroded and galvanized. An intentional crevice was introduced on one of the bars. The behavior of the bars was monitored by visual examination and by electrochemical measurements. Finally, the corrosion rate was calculated. Tests on concrete specimens were also conducted to validate the results.
The characterization tests showed an inferior quality of the air-entrained concretes, having both high concentrations of pores, many of them fully interconnected. This justified the high deep carbonation observed in a short period of time and a variable electrical resistivity detected in the field.
The pore-solution immersion tests showed the higher corrosion susceptibility of metallic reinforcement in air-entrained concretes especially at the crevice areas. In the studied air-entrained concretes, the corrosion occurred preferentially under the sealant applied on the bar extremities. In one of them, corrosion was also observed on the free surface of the blasted bars. The corrosion was also observed in the air-entrained concrete specimens, confirming the tests solution results.
DESEMPENHO DE ARMADURAS DE AÇO-CARBONO ZINCADAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO FRE...Adriana de Araujo
Uma condição importante a ser considerada no projeto de estruturas de concreto armado em ambiente marinho é a corrosão das armaduras de aço-carbono, em razão da presença de íons cloreto. Dentre as diversas formas conhecidas para mitigar a corrosão e prolongar a vida útil da estrutura, cita-se a adequada especificação do concreto e da espessura de cobrimento, a adoção de materiais alternativos às barras de aço-carbono e/ou o emprego de técnicas específicas de proteção das armaduras. Nesse cenário, a zincagem das barras de aço-carbono é considerada uma forma economicamente viável de promover a proteção contra corrosão. Assim, é importante conhecer a resistência à corrosão das barras de aço-carbono zincado, visando prever o seu desempenho. Além disso, para alcançar o melhor desempenho das barras de aço-carbono zincado, devem-se observar algumas condições adequadas de especificação, armazenamento e utilização das barras em campo. O presente trabalho tem como objetivo discutir as condições para que seja obtido o máximo desempenho dessas barras frente à corrosão e apresentar os resultados preliminares de ensaios acelerados de corrosão de barras de aço-carbono com e sem o revestimento de zinco embutidas em concreto. A análise das condições iniciais dos ensaios de desempenho visa suprir uma lacuna verificada na literatura especializada, contribuindo para o entendimento do mecanismo de proteção das barras de aço-carbono zincadas.
AVALIAÇÃO LABORATORIAL DE INIBIDORES VOLÁTEIS DE CORROSÃO NA PROTEÇÃO EXTERNA...Adriana de Araujo
Este artigo trata de ensaios em laboratório de avaliação de inibidores voláteis de corrosão (IVCs) para uso na proteção da face externa de chaparia de aço-carbono de fundo de tanque atmosférico de armazenamento de petróleo assenatdo em base de concreto. Para o estudo, além de ensaio padronizado de avaliação da capacidade de inibição de vapor de IVCs, foram realizados ensaios de imersão e eletroquímicos em solução salina e em água produzida, ensaios de difusão dos IVCs em concreto e de resistência à corrosão em frestas. Os resultados obtidos nos ensaios de imersão e eletroquímicos mostraram que o controle efetivo da corrosão é especialmente dependente da concentração IVCs e da agressividade do ambiente. Os inibidores se difundem no concreto, sendo os valores variáveis tanto entre eles como a forma de uso, em pó ou em solução. A capacidade de proteção contra a corrosão em fresta foi constatada.
Graute condutivo para sistema de proteção catódica de fundo de tanque de arma...Adriana de Araujo
umidade e a presença de contaminantes no ambiente formado com a base de seu assentamento de concreto armado ou de areia compactada sob camada de concreto simples. A proteção catódica por corrente impresa é uma técnicas adotadas para mitigar essa corrosão, podendo ser adotado o sistema de instalação de fitas de anodo na superficie da base, seguido da execução de camada de material cimentício convencional. Como opção a esse material, este trabalho apresenta estudo de composições de grautes condutivos a partir da substituição de parte dos agregados de três grautes comuns industrializados por moinha de coque e, adição complementar, de fibra de carbono. As composições foram caracterizadas no estado fresco e endurecido, bem como avaliada a resistividade elétrica e degradação dos grautes na presença de inibidor volátil de corrosão. Os resultados indicaram que as adições não comprometeram as propriedades dos grautes e nem implicam na sua degradação na presença de IVC. Todas as composições obtidas uma significativa redução da resistividade elétrica em relação ao graute comum.
Efeito de inibidor de corrosão nas propriedades do concreto e no comportament...Adriana de Araujo
Em ambientes de forte agressividade, é importante adotar medidas adicionais de proteção das estruturas de concreto contra a corrosão das armaduras de aço-carbono. No caso de obras novas, uma das principais medidas protetivas é a incorporação de inibidores de corrosão na mistura fresca do concreto. Essa medida protetiva foi avaliada em estudo de composição de concreto de edificação de uma indústria de fertilizantes em ambiente marinho. Diferentes composições de concreto, com e sem substituição do cimento por Metacaulim e adição de um inibidor multifuncional foram avaliadas por meio da realização de ensaios de caracterização. Três composições foram selecionadas para estudo eletroquímico que consistiu da polarização anódica do sistema aço/concreto com o monitoramento do potencial de circuito aberto e a determinação da taxa de corrosão instantânea por meio da técnica de resistência de polarização linear. Conclui-se que o traço com substituição parcial do cimento por Metacaulim e adição de inibidor de corrosão apresentou melhor desempenho.
Estudo da formação de par galvânico entre armaduras de aço-carbono e aço ino...Adriana de Araujo
Esse trabalho descreve ensaios de corrosão com barras de aço inoxidável lean dúplex UNS S32304 conectadas eletricamente a barras de aço-carbono, ambas embutidas em concreto ou imersas em solução simulada de água de poro, na presença de contaminação com íons cloreto. Ensaios com barras de aço inoxidável AISI 304 conectadas a barras de aço-carbono também foram feitos, como um material de referência para comparação. Esses três aços também foram estudados individualmente para comparação. A configuração do corpo de prova de concreto e do ensaio em solução foram estabelecidos com base nas normas ASTM A955:2015 e ASTM G109:2007, respectivamente.
Dual-Coated (Zinc/Epoxy) Rebars as an Alternative for Rebars Used in Concrete...Adriana de Araujo
Corrosion of reinforced steel bars caused by chloride ions is one of the most important pathologies to be considered in durability of reinforced concrete structures built in environments of high aggressiveness, such as marine atmospheres. Applied methods to extend the service life of concrete structures are: use of adequate concrete specification and cover thickness; adoption of alternative materials to steel rebars; use of concrete protective coatings and cathodic protection techniques. In this context, dual-coated (zinc/epoxy) rebars have been widely used in various countries with very promising results. In Brazil, the use of coated rebars is incipient, summarized in some use of galvanized bars in special concrete structures without an additional epoxy layer. Therefore, it is important to introduce this alternative as a choice for the Brazilian market. This work aims to discuss the results of laboratory tests of dual-coated (zinc/epoxy) rebars embedded in concrete and in a concrete simulated pore solution with and without chloride contamination followed by a brief description of the adopted methodologies. In this way, the use of dual-coated (zinc/epoxy) rebars can be disseminated in our country and a better understanding of its protection mechanism by the Brazilian community is expected.
PROTEÇÃO CATÓDICA DE ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO ANTES E APÓS O ESTABELECIME...Adriana de Araujo
A garantia da durabilidade de estruturas de concreto é cada vez mais requerida, em especial em obras que exigem alto investimento e de grande impacto socioambiental. No Brasil, o estudo da durabilidade de estruturas de concreto tem recebido cada vez mais atenção, entretanto, ainda são restritos os estudos, bem como a aplicação de técnicas de proteção contra corrosão, como a técnica de proteção catódica por corrente impressa (PCCI) que é tema deste artigo. A operação de sistema
PCCI, antes e após o estabelecimento do processo corrosivo na armadura de estruturas novas, foi simulada em corpos de prova (CPs) submetidos a ciclos de contaminação com solução salina. Em CPs de referência foi acompanhado o potencial de circuito aberto e a carga acumulada. Os resultados mostraram a necessidade de ajustes periódicos no sistema para manter o atendimento ao
critério estabelecido. A operação do sistema para a condição de aço passivo exigiu uma densidade de corrente de proteção bem menor do que após o estabelecimento de estado ativo.
AVALIAÇÃO LABORATORIAL DE TECNOLOGIAS DE REPARO NA REABILITAÇÃO DE ESTRUTURA...Adriana de Araujo
No Brasil, a tecnologia mais comum no reparo de reabilitação de estruturas com corrosão induzida por íons cloreto faz uso de argamassa polimérica tixotrópica. Para a extensão da vida útil do reparo, a esse tipo de argamassa pode ser adicionado inibidor de corrosão, o qual é associado à impregnação da superfície do concreto para evitar um futuro processo corrosivo na adjacência dos reparos pela formação de macrocélulas decorrente da natural incompatibilidade eletroquímica entre a argamassa de reparo e o concreto original contaminado com íons cloreto. Outra tecnologia disponível para a mesma finalidade é o uso anodo galvânico embutido junto à extremidade da armadura exposta na área a ser reparada. Neste artigo, são apresentados resultados de ensaio acelerado de corrosão para avaliar essas duas tecnologias em reparo realizado em corpos de prova de concreto com trecho de armadura previamente corroída. Os resultados mostraram à eficiência de ambas as tecnologias, sendo a de anodo galvânico a que apresentou melhor desempenho.
Estudo da corrosão galvânica entre barras de aço inoxidável e de aço-carbono ...Adriana de Araujo
O uso de aços inoxidáveis na engenharia civil é restrito por causa do seu preço elevado se comparados ao do aço-carbono. Os aços inoxidáveis são usados em estruturas de concreto instaladas em condições altamente agressivas, como atmosfera marinha ou áreas com intenso uso de sal de degelo. Esse tipo de barra é usado quando é necessária uma longa vida útil (mais de 100 anos) ou quando existem restrições de manutenção, como inacessibilidade ou custos muito altos e distúrbios para a população. Para minimizar o impacto do custo inicial da obra, o uso de barras de aço inoxidável duplex é restrito à camada externa de uma estrutura de concreto que é diretamente submetida a uma contaminação por cloreto, enquanto nas áreas internas ou protegidas da contaminação, barras de aço-carbono são usadas eletricamente conectadas às barras de aço inoxidável. No entanto, a corrosão galvânica do par de aço inoxidável/aço-carbono é preocupante porque metais diferentes são mantidos em contato uns com os outros na estrutura. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento das barras de aço inoxidável UNS S32304 em contato elétrico com barras de aço-carbono. Os ensaios de corrosão foram conduzidos com as barras imersas em solução simulada de poro com e sem contaminação com íons cloreto. Ensaios utilizando UNS S30400 foram realizados como referência. Esses ensaios de corrosão foram concebidos e realizados tendo como com base a norma ASTM A955: 2015.
Evaluation of Galvanic Coupling of Lean Duplex Stainless Steel and Carbon Ste...Adriana de Araujo
Duplex stainless steels are used in concrete structures installed under highly aggressive conditions, such as marine atmosphere or areas with intense use of deicing salt. This type of bar is used when a long service life is required (over 100 years) or when there are maintenance restrictions such as inaccessibility or very high maintenance costs and disturbances to the population. Due to the high initial cost, the use of duplex stainless steel bars are restricted to the outside layer of a concrete structure which is directly subjected to a chloride contamination, whereas at the inside areas or in areas protected from a chloride contamination, carbon steel bars are used electrically connected to the stainless steel bars. However, the galvanic corrosion of the stainless steel/carbon steel couple is a concern because different metals are kept in contact with each other in the structure. This work aims at studying the behavior of UNS S32304 stainless steel bars in electric contact with bare steel bars.
CONSERVAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO APARENTE DO PATRIMÔNIO DA ARQUITETURA ...Adriana de Araujo
Buildings of modern architecture from the beginning of the second half of the 20th century, built out of exposed reinforced concrete, comprise a broad cultural heritage. Those structures demand urgent intervention, due to specific construction features associated with lack of maintenance, in order to restore the required structural and functional performance levels. Conservation plans must enable heritage values to be preserved, retaining the original construction technique, the surface aesthetic qualities and the design intent. In this context, the aim of the article is to discuss the challenges of the exposed concrete conservation of the Brazilian modern architecture, and the opportunities of intervention addressing difficulties faced during condition survey; compatibility with repair methods of the current exposed concrete structures; imposed limitations on the interventions, and surface protection techniques that slightly affect the concrete appearance. Intervention experiences in iconic modern architecture buildings are considered.
CORROSÃO DO AÇO-CARBONO NO CANTEIRO DE OBRAS: CUIDADOS NO RECEBIMENTO, NO ARM...Adriana de Araujo
A corrosão das armaduras de aço-carbono é um dos principais fatores de redução da vida útil das estruturas de concreto armado e tem
sido exaustivamente investigada nas últimas
décadas. A despeito do domínio científico e tecnológico dos mecanismos da corrosão nas
estruturas, pouco é discutido quanto à
corrosão dos insumos para armadura e de
barras de espera no canteiro de obras. Esse é o objetivo do presente artigo. Inicialmente,
introduz-se o aço-carbono para armadura e o seu recebimento no canteiro de obras. Em
seguida, procede-se à discussão da presença de impurezas e defeitos que podem ser
detectados por meio de uma inspeção visual, e, ainda, do armazenamento dos insumos, período em que estes estão suscetíveis à corrosão
atmosférica. A corrosão atmosférica é abordada com ilustração de sua ocorrência em
barra de espera, bem como a formação de macrocélula de corrosão na região de sua
inserção no elemento de concreto. Finalmente,
é discutida a proteção de barra de espera contra a corrosão.
Evaluation of galvanic anode for patch repair of concrete structures deterior...Adriana de Araujo
Patch repairs of reinforced concrete structures deteriorated by chloride ion-induced corrosion are typically performed with proprietary modified Portland cement mortar polymer. To extend
the service life of the localized repair, galvanic anodes are considerate as part of repair
system. Two types of commercial galvanic anode were evaluated by accelerated test performed in sand saturate with simulated pore-water contaminate with chloride (NaCl 15 %).
The potentials and the galvanic current flow were monitored. The results showed that both
types were functional throughout 17 months service in the sand test, having retained an electrochemically active state satisfying the 100 mV polarization criterion. The service life estimation by average current flow showed high performance of both anodes.
Inspection of the exposed concrete façades of Vilanova Artigas, modern Brazil...Adriana de Araujo
The aim of the study is to assess the current condition of the exposed concrete in the outer
façades of the Vilanova Artigas building, one of the most important Brazilian modern
architectural heritage which has recently completed 50 years of service life. The analysis on
the effectiveness of previews interventions, environmental aggressiveness and local
inspections has provided qualified information for conduct physical, chemical and
electrochemical tests. The results indicated that the concrete surface is naturally porous and
irregular and also fragmented by the presence of patch repairs considered to be flawed.
Reinforcement cover is variable and susceptible to corrosion, induced by carbonation,
confirmed in some regions by electrochemical measurements. New intervention and
complementary studies were proposed, considering the importance of preserving the original aspect of the exposed concrete and the mitigation of the ongoing corrosion.
Ensaio acelerado de avaliação de anodos galvânicos para reparo de estruturas ...Adriana de Araujo
No Brasil, a tecnologia mais comum no reparo de estruturas com corrosão induzida por íons cloreto faz uso de argamassa industrializada de cimento Portland modificada com polímero. Uma causa dos
insucessos do reparo é o estabelecimento de processo corrosivo em áreas adjacentes ao reparo que, anteriormente, estavam protegidas pelo efeito da polarização decorrente da atividade anódica na
área de reparo. Para evitar a corrosão em áreas adjacentes ao reparo, ânodos galvânicos podem ser incorporados no sistema de reparo. O objetivo deste estudo é avaliar dois tipos de anodos galvânicos
comerciais para uso em reparo localizado por meio de ensaio acelerado de corrosão. Nesse ensaio,
foram monitorados os pontencias de proteção e naturais obtidos após quatro horas de decaimento e
o fluxo da corrente estabelecido entre cada anodo galvânico e cinco barras de aço-carbono, ambos em contato elétrico e imersos em areia saturada (Ca(OH)2) e contaminada com cloreto (NaCl 15 %). O ensaio possibilitou verificar que os anodos foram eficientes na proteção galvânica das barras de aço-carbono, sendo atendido o critério de 100 mV de polarização. A corrente média dos sistemas anodo/barras foi baixa, de 0,074 mA para o ensaio com um dos anodos (A1) e de 0,105 mA para o outro anodo (A2). A vida útil estimada foi de cerca de 32 anos para o Anodo A1 e 39 anos para o anodo A2.
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A interação face a face acontece em um contexto de copresença: os participantes estão imediatamente
presentes e partilham um mesmo espaço e tempo. As interações face a face têm um caráter dialógico, no
sentido de que implicam ida e volta no fluxo de informação e comunicação. Além disso, os participantes
podem empregar uma multiplicidade de deixas simbólicas para transmitir mensagens, como sorrisos,
franzimento de sobrancelhas e mudanças na entonação da voz. Esse tipo de interação permite que os
participantes comparem a mensagem que foi passada com as várias deixas simbólicas para melhorar a
compreensão da mensagem.
Fonte: Krieser, Deise Stolf. Estudo Contemporâneo e Transversal - Comunicação Assertiva e Interpessoal.
Indaial, SC: Arqué, 2023.
Considerando as características da interação face a face descritas no texto, analise as seguintes afirmações:
I. A interação face a face ocorre em um contexto de copresença, no qual os participantes compartilham o
mesmo espaço e tempo, o que facilita a comunicação direta e imediata.
II. As interações face a face são predominantemente unidirecionais, com uma única pessoa transmitindo
informações e a outra apenas recebendo, sem um fluxo de comunicação bidirecional.
III. Durante as interações face a face, os participantes podem utilizar uma variedade de sinais simbólicos,
como expressões faciais e mudanças na entonação da voz, para transmitir mensagens e melhorar a
compreensão mútua.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I, apenas.
III, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
Entre em contato conosco
54 99956-3050
Experiência da EDP na monitorização de vibrações de grupos hídricosCarlosAroeira1
Apresentaçao sobre a experiencia da EDP na
monitorização de grupos geradores hídricos apresentada pelo Eng. Ludovico Morais durante a Reunião do Vibration Institute realizada em Lisboa no dia 24 de maio de 2024
Corrosão prematura em armadura de aço-carbono de paredes de concreto com ar incorporado DEGRADA - 2014
1. Iº Encontro Luso-Brasileiro de Degradação em Estruturas de Concreto Armado
Salvador, Bahia, Brasil, 06 a 09 de agosto de 2014 99
Corrosão prematura em armadura de aço-carbono
de paredes de concreto com ar incorporado
ARAUJO, A. a*
; PANOSSIAN, Z. b
; OLIVEIRA; M. C. B. c
; PAULA, N. c
a
Instituto de Pesquisas Tecnológias - IPT, Laboratório de Corrosão e Proteção -
LCP/CTMM, CEP 05508-901, São Paulo, Brasil
b
IPT, LCP/CTMM e Departamento de Metalurgia e Materiais da EPUSP
c
IPT, Laboratório de Materiais de Construção Civil - LMCC/CTOBRAS
* aaraujo@ipt.br
Resumo
A estabilidade eletroquímica do aço-carbono em concreto é devido à formação de filme de óxidos de
ferro e de camadas de portlandita em sua superfície. Em certas condições, como na presença de vazios,
essa estabilidade pode ser prejudicada, ficando o aço suscetível à corrosão prematura. Isso foi verificado
em campo durante inspeções de paredes estruturais de concretos com ar incorporado e por meio da
realização de ensaios complementares que apontaram a baixa qualidade dos concretos, tendo os
mesmos elevada concentração de vazios. A corrosão em concreto poroso e os resultados obtidos em
ensaios de campo e de laboratório são discutidos neste artigo.
Palavras-chave: concreto, corrosão, vazio na interfase, bolha de ar, análise petrográfica.
Premature corrosion in carbon steel reinforcement
of air-entrained concrete walls
Abstract
The electrochemical stability of carbon steel in concrete is due to the formation of a film of iron oxides
and layers of portlandita on its surface. Under certain conditions, such as the presence of voids, this
stability may be impaired, leaving the steel susceptible to premature corrosion. This was verified in field
inspections of steel reinforcement of structural air-entrained concrete walls and in complementary tests
which showed the low quality of the concretes, having high concentration of voids. The corrosion in
porous concrete and the results obtained in field and in laboratory tests are discussed in this paper.
Keywords: concrete, corrosion, interface void, air bubble, petrographic analysis.
2. 100
1 Introdução
Nas estruturas atmosféricas de concreto armado, não é raro observar a presença de problemas
patológicos relacionados à corrosão das armaduras de aço-carbono. Esta corrosão é
consequência do efeito do ambiente de exposição, em destaque da exposição das estruturas à
atmosfera rica em dióxido de carbono e ou à névoa salina (íons cloreto).
O ingresso de dióxido de carbono no concreto resulta na diminuição do pH do meio para
valores em torno de 9. Esse fenômeno é chamado de carbonatação e o seu avanço no concreto
de cobrimento da armadura resulta na perda generalizada do filme de óxidos que mantém a
armadura de aço-carbono passivada. A exposição à névoa salina resulta na contaminação do
concreto com íons cloreto (Cl-
) que quebram localmente o filme passivante, originando
pequenas cavidades, denominadas de pites. Com o avanço do ataque, a corrosão se generaliza,
provocando a coalescência dos pites já formados.
O filme de óxidos passivante é formado a partir do contato da superfície da armadura com
água rica em oxigênio dissolvido e com produtos alcalinos resultantes da hidratação do
cimento, os quais também se acumulam na região, formando uma camada adicional de
proteção à armadura. A natureza porosa do concreto permite a retenção de solução aquosa
(com pH elevado) junto à essa camada rica em composto alcalinos o que mantém a
estabilidade eletroquímica do filme de óxidos passivante por longos períodos.
No presente trabalho, é discutida a corrosão prematura de armaduras embutidas em concreto
com ar incorporado, sendo apresentados os resultados obtidos em campo durante inspeções
de paredes estruturais de concreto com ar incorporado e em laboratório por meio da realização
de ensaios de caracterização de amostras de dois concretos extraídas em campo.
Os concretos avaliados têm como especificação básica o uso de concreto convencional com
característica de concreto fluido no qual é adicionado, diretamente na betoneira, um aditivo
incorporador de ar. Como resultado, há incorporação de bolhas de ar da ordem de 18 % no
concreto (massa específica por volta de 1800 kg/m3
). Na prática, tem-se um aumento no
volume do concreto na betoneira de 6 m3
para cerca de 7 m3
.
3. 101
2 Corrosão de armaduras em concreto poroso
Independente do agente agressivo que induz a despassivação da armadura de aço-carbono, a
corrosão somente ocorre na presença de água (eletrólito) e a disponibilidade de oxigênio
dissolvido. Essa condição é denominada fator primário, enquanto outras condições, como a
presença de frestas ou outras heterogeneidades geométricas no concreto junto à armadura, são
denominadas fatores secundários [1,2]. A prática mostra que os fatores secundários são
importantes, pois, quase invariavelmente, os locais de maior heterogeneidade do concreto
junto à armadura são mais susceptíveis à corrosão [3,4]. Como exemplo principal de condição
heterogênea, cita-se a concentração de vazios na interfase1
concreto/armadura.
Esses vazios, também denominados de poros, são muitas vezes resultantes da exsudação da
água de amassamento, do aprisionamento ou da incorporação de bolhas de ar2
no concreto e
da segregação do concreto durante a concretagem. No caso de concreto com ar incorporado, a
presença de vazios no concreto é esperada em função da incoporação intencional de bolhas de
ar na mistura quando da concretagem. Quanto maior a dosagem do aditivo na mistura, maior é
a quantidade de bolhas de ar no concreto e maior a concentração das mesmas na interfase
concreto/armadura. Nesse tipo de concreto, denominado concreto leve, espera-se que as
bolhas estejam bem distribuidas, não havendo intercomunição entre as mesmas.
A presença dessas bolhas e de outros tipos de vazios tem influencia na permeabilidade do
concreto que depende especialmente da estrutura formada pela rede de poros do concreto.
Quanto maior é a intercomunicação das bolhas de ar e de outros vazios (rede de porosidade
aberta) mais rapidamente pode ocorrer a carbonatação do concreto de cobrimento da
armadura e a contaminação com íons cloreto.
Na interfase concreto/armadura, os vazios interrompem a continuidade da proteção conferida
pelo meio ao aço-carbono [5-8]. Essa proteção é resultante da interação aço-carbono com
compostos hidratados do cimento por meio de formação de um filme passivante de óxidos de
ferro na superfície do metal que, dependendo do potencial eletroquímico, é formado por uma
1 Interfase pode ser definida como região (volume) de cada lado da interface em que as propriedades de uma das fases são
alteradas pela presença da outra fase. A interface pode ser definida como a superfície (área) de separação entre duas fases,
geralmente entre um condutor eletrônico e um condutor iônico.
2 As bolhas de ar incorporado são redondas, tendo seção circular bem definida, enquanto as bolhas de ar aprisionado
geralmente apresentam-se como elipsoides, com seção elíptica ou sem forma bem definida.
4. 102
película de hematita (Fe2O3), ou de magnetita (Fe3O4) ou ainda de uma mistura desses óxidos
com produtos de hidratação do cimento. A presença desses produtos cimentícios na interfase
armadura/concreto confere uma proteção adicional ao aço-carbono [5, 7-9].
Khalaf e Page [9] mostraram que os produtos cimentícios acompanham a topografia da
superfície do aço, formando camadas compostas de cristais de portlandita. Essas camadas
conferem proteção, pois têm efeito tampão, que é o retardamento da queda do pH junto à
armadura, à medida em que ocorre o avanço da frente da carbonatação do concreto de
cobrimento [5, 8, 10] e, ainda, limitam a movimentação dos íons cloreto e o acesso do oxigênio
à superfície do aço-carbono [8].
Vários estudos [5, 6, 10] mostraram que a corrosão se inicia, preferencialmente, na parte
inferior das armaduras de estruturas convencionais que é o local de maior concentração de
vazios. Outros locais de maior concentração e, portanto, também propícios à corrosão
prematura, são as regiões de intersecção de barras de armadura, bem como os locais de fixação
de arames de amarração [11].
Horne e colaboradores [5] observaram que a microestrutura da interfase entre concreto
convencional da região superior de barras horizontais do aço-carbono é completamente
diferente a da região inferior e, também, a da interfase entre concreto e barras verticais. Os
autores destacaram a presença de poros de grandes dimensões e distantes das partículas
hidratadas de cimento na parte inferior da armadura horizontal, sendo prejudicado o
enriquecimento com produtos alcalinos da água contida nestes poros.
Além disso, os autores constataram uma diferença na microestrutura e na composição da
interfase concreto/armadura em função da condição superficial de aço-carbono. Por exemplo,
se a armadura apresentar uma camada de produtos porosos de corrosão atmosférica (em
canteiro de obra), a formação de um filme compacto de óxidos sobre estes produtos é
dificultada.
Destacam-se, ainda, as alterações nas características da solução aquosa de poros que
inicialmente apresenta alcalinidade elevada e mantém a superfície do aço-carbono umidificada,
garantindo a passivação. As alterações nessa solução aquosa se devem ao acesso facilitado de
oxigênio, do dióxido de carbono e dos íons cloreto no concreto. No caso de íons cloreto, a
corrosão do aço-carbono é estabelecida quando a sua concentração na solução atinge teores
5. 103
críticos, o que é dependente da relação [Cl-
]/[OH-
]. Estudos mostram que não há um único
limite dessa relação [12], tendo-se como variáveis influenciadoras a condição superficial do
aço-carbono e a interrupção do contato do aço-carbono com a camada protetora de
portlandita na área de vazios [8,13].
A Figura 1 ilustra a corrosão generalizada do aço exposto ao vazio que é a área anódica, onde
ocorre dissolução do metal, e a superfície umedecida do aço em contato íntimo com a pasta de
cimento que é a área catódica, onde ocorre redução do oxigênio. Pode-se admitir que essa
corrosão é consequência do estabelecimetno de uma célula oclusa: o anodo e o catodo
encontram-se fisicamente separados, de modo que o eletrólito junto ao anodo tem dificuldade
de misturar-se com o eletrólito junto ao catodo. Por essa razão, mesmo que no início do
processo corrosivo, ambos os eletrólitos (dentro e fora dos poros) tenham as mesmas
características, estes vão sofrendo alterações ao longo do tempo, como variação do pH.
Incialmente, as alterações das características dos eletrólitos devem ocorrer pela condição
diferenciada do aço-carbono exposto à bolha de ar, que deve apresentar falhas na formação do
filme de óxidos passivante e restrição da presença de camada de compostos alcalinos da pasta
de cimento, como comentado anteriormente. Caso tenha sido usado aço corroído, a solução
aquosa do vazio deve conter produtos de corrosão.
À medida que ocorre o avanço do ingresso de agentes agressivos no concreto de cobrimento
da armadura, o eletrólito do aço-carbono exposto à bolha de ar deve apresentar alterações
significativas antes do que as do eletrólito em contato com as áreas adjacentes, em contato
íntimo com o concreto. Nessas últimas, o acesso do oxigênio e dos agentes agressivos depende
de diferentes fatores, especialmente da microestrutura e do grau de umidade do concreto e da
espessura da camada de pasta de cimento presente junto à armadura. Desse modo, o processo
corrosivo no vazio pode ser estabelecido pelo acesso facilitado de agentes agressivos, como o
dióxido de carbono (ver Figura 1).
Pode-se supor ainda que, antes do acesso dos agentes agressivos, haja possibilidade de
ocorrência de corrosão por aeração diferencial, que é decorrente da disponibilidade
diferenciada de oxigênio entre a interfase armadura/vazio e a interfase armadura/concreto,
esta última constituindo uma fresta estreita. No eletrólito dentro desta fresta, há restrição de
acesso de oxigênio, enquanto o eletrólito da área do vazio é rico em oxigênio dissolvido.
6. 104
Nessas condições, há duas possibilidades:
armadura está passivada em ambas as interfases: como para manter a passividade do aço é
necessária a presença de oxigênio, a corrosão se inicia na fresta, tendendo a avança para a
área do aço-exposto ao vazio somente quando ocorrer o acesso de agentes agressivos ao
mesmo, por exemplo contaminação com cloreto ou abaixamento do pH devido ao ingresso
de CO2. A Figura 2 ilustra a corrosão em fresta;
armadura exposta ao vazio não está passivada: neste caso, a corrosão é facilitada na área do
vazio pela disponibilidade de oxigênio [14].
Figura 1. Desenho esquemático da corrosão generalizada do aço-carbono exposto ao vazio,
tendo-se avanço da frente de carbonatação na região
Figura 2. Desenho esquemático da corrosão em fresta aço-carbono no perímetro do vazio
7. 105
3 Materiais e Métodos
3.1 Inspeções em campo
Foram inspecionadas paredes estruturais de concreto leve com idade inferior a três anos, em
ambiente urbano. Os ensaios realizados foram os seguintes:
localização da armadura e determinação da profundidade de embutimento no concreto;
determinação da profundidade da frente de carbonatação do concreto [15] e medida da
resistividade elétrica do concreto [16, 17]. Considera-se que o risco de corrosão é muito alto
quando os valores de resistividade são menores do que 8 kΩ.
cm; o risco é alto para valores
entre 8 kΩ.
cm e 12 kΩ.
cm e, de baixo risco, para valores maiores do que 12 kΩ.cm [17];
determinação do potencial de corrosão da armadura [18] em área delimitada da superfície
das paredes e exame visual do seu estado em trecho recém-exposto. Considera-se que há
aproximadamente 90 % de probabilidade de estado ativo de corrosão quando o valor de
potencial obtido na armadura é mais negativo do que -350 mV, em relação ao eletrodo
cobre/sulfato de cobre (ECSC). Quando o valor obtido é mais elevado (positivo) do que
-200 mV (ECSC) há aproximadamente 90 % de probabilidade de estado passivo [18].
3.2 Ensaios e análises em laboratório de caracterização dos concretos
Durante as inspeções, amostras de diferentes concretos foram extraídas em campo, sendo dois
deles (denominados de AR1 e AR2) caracterizados por meio da determinação da resistência à
compressão [19] e índice de vazios, absorção de água e massa específica [20] e, ainda,
determinação do perfil de contaminação dos concretos com íons cloreto [21].
Adicionalmente, foram realizadas análises da microestrutura desses concretos, sendo
determinada a concentração e o diâmetro das bolhas de ar incorporado, além de caracterização
petrográfica [22, 23]. Para essas análises, foram preparadas lâminas delgadas de concreto (não
armado), impregnadas com resina epóxi, a partir das quais foram geradas imagens em
microscópio eletrônico de varredura e em microscópio óptico. A microestrutura da interfase
concreto/armadura também foi analisada. Isso foi feito em amostras coletadas em outras
paredes de concretos leves de composição similar ao AR1 e AR2, no entanto, com uso de
armaduras zincadas.
8. 106
4 Resultados e discussões
4.1 Inspeções em campo
Em algumas paredes, constatou-se o deslocamento significativo da armadura em relação ao
posicionamento centralizado definido em projeto. Esse fato determinou uma baixa espessura
de cobrimento em uma das faces de parede e cobrimento alto na face oposta.
O ensaio de carbonatação mostrou um rápido avanço de sua frente, superior aos valores
usualmente verificados em concreto convencional, considerando idade e ambiente de
exposição equivalentes. No entanto, na maioria das vezes, a frente de carbonatação não atingia
o concreto da região de posicionamento da armadura. Isso só ocorreu em armaduras
deslocadas, com espessura de cobrimento inferior a 20 mm. Para essas, o exame visual indicou
a despassivação da armadura com a presença de manchas na sua superfície de coloração preta
intensa e castanho-alaranjada intensa. Em algumas armaduras, era nítido o acúmulo de
produtos de corrosão na sua superfície.
Nas armaduras embutidas em concreto íntegro (não carbonatado e sem anomalias na
superfície), em geral, o exame visual indicou o seu estado passivo, tendo a sua superfície
coloração típica do aço-carbono passivado: coloração acinzentada. No entanto, algumas
armaduras apresentavam manchas superficiais indicativas de sua despassivação. A Figura 3
ilustra essa condição superficial em uma tela de armadura de uma das paredes inspecionadas.
Figura 3. Manchas pretas e castanho-alaranjadas, indicando a despassivação da armadura
recém-exposta (a) e constatação da não carbonatação do concreto junto armadura (superfície
de coloração rósea) (b).
(a) (b)
9. 107
Uma possível explicação para a despassivação das armaduras embutidas em concreto não
carbonatado seria a sua utilização com processo corrosivo em curso, o que dificulta a sua
passivação no meio [24]. Além disso, deve-se considerar a limitação da formação da camada
protetora de portlandita na zona de transição armadura corroída/concreto [5] e a presença de
vazios (bolhas de ar), o que também dificulta o acesso uniforme à superfície da armadura da
solução aquosa de poros de ação protetiva [9].
Nesse caso, nos trechos em que a armadura está despassivada supõe-se que a ocorrência de
corrosão prematura pode ser estabelecida pela mencionada formação de células oclusas entre o
aço exposto ao vazio (despassivado) e o aço de área adjacente (passivado). A corrosão pode ser
mantida pela diminuição do pH da solução contida no vazio, tanto pelo maior acesso do
dióxido de carbono como pela menor disponibilidade de compostos alcalinos presentes na
região. Com a redução do pH da solução presente nos vazios, há um aumento da relação
[Cl-
]/[OH-
] o que torna o meio mais agressivo.
A maior parte dos valores da resistividade foi superior a 50 kΩ.
cm, indicando baixo risco de
ocorrência de corrosão, enquanto, a maior parte dos valores de potencial de corrosão foi mais
positiva do que -200 mV (ECSC), indicando o estado passivo da armadura. Esses resultados
levam a supor que a elevada porosidade prejudicou as medições, tornando não aplicável o
critério usado para concreto convencional.
4.2 Resultados dos ensaios de caracterização dos concretos em laboratório
A Tabela 1 apresenta a dosagem e as características dos concretos AR1 e AR2. Por essa tabela
pode-se observar a similaridade de dosagem dos concretos, no entanto, estes se diferenciam no
tipo de cimento e na relação de água/cimento (a/c). Em ambos, a relação a/c especificada é
bem alta o que impactou na resistência à compressão dos concretos que é muito baixa (em
torno de 6 MPa). Cita-se que a norma da ABNT [25] define para concreto leve (massa
específica ≤ 2000 kg/m3
) a resistência mínima de 20 MPa para concretos estruturais e de
10 MPa para concretos não estruturais.
Além disso, a baixa resistência dos concretos deve estar associada ao elevado teor de aditivo
incorporador de ar usado, que resultou em torno de 18 % de vazios. Segundo ensaios de
Khedr e colaboradores [26], perdas significativas de resistência à compressão ocorrem quando
10. 108
há formação de vazios maiores do que em torno de 9 %. Cabe mencionar que a pesquisa
bibliográfica realizada apontou que no exterior, onde o concreto leve é usado em obras que
exigem resistência ao congelamento e ao degelo, adotam-se teores próximos ou inferiores a
esse valor, não sendo localizadas citações com os valores especificados para as obras em
estudo. Isso indicou a possível incorporação de ar no concreto dessas obras em níveis
superiores as que caracterizaram o concreto com ar incorporado adotado no exterior.
Tanto a relação a/c elevada dos concretos em estudo bem como a incorporação elevada de
bolhas de ar influenciaram os demais resultados, sendo obtidos os valores de índice de vazios
(em torno de 37 %) e de absorção de água (em torno de 22 %) bem superiores aos usualmente
obtidos em concreto convencional. Costuma-se considerar que o concreto é de boa qualidade
quando a absorção de água está bem abaixo de 10 % [27].
Quanto à análise da presenta de íons cloreto nos concretos AR1 e AR2, os resultados obtidos
indicaram a presença incipiente de cloretos totais (entre 0,015 % a 0,055 %), sem perfil de
penetração. Desse modo, os indícios de corrosão observados durante a inspeção em campo
não estão associados ao ataque causado por cloretos.
Tabela 1 – Dosagem e características dos concretos leves (AR1 e AR2)
Dados Norma
AR1 AR2
Traço Características Traço Características
Dadosfornecidosemcampo
Água - 185 L
Relação água/cimento =
0,66
185 L
Relação água/cimento =
0,71
Aditivo
incorporador de ar
ABNT NBR EB
1763 (1992)
0,5 L
Aditivo incorporador de
ar à base de sabão de
breu, 0,18 % em relação
à massa de cimento.
0,5 L
Aditivo incorporador de
ar à base de sabão de
breu, 0,19 % em relação
à massa de cimento.
Agregado miúdo ABNT NBR
NM 248 (2003)
943 kg - 839 kg -
Agregado graúdo 725 kg - 796 kg -
Cimento
ABNT NBR
11578 (1997)
280 kg CP IV 32 260 kg CP II E 40
Fibra - 0,3 kg
Microfibra de
polipropileno de 18 mm
de comprimento e 12
µm diâmetro
0,2 kg
Microfibra de
polipropileno de 18 mm
de comprimento e 12
µm diâmetro
Dadosobtidosem
ensaios
Resistência à
compressão axial
ABNT NBR
5739 (2007)
6,5 MPa 6,2 MPa
Índice de vazios
ABNT NBR
9778 (2009)
37,5 % 36,8 %
Massa específica 1730 kg/m³ 1650 kg/m³
Absorção de água 22,7 % 22,4 %
11. 109
A Figura 4 exibe o aspecto microscópico dos concretos AR1 e AR2 e a Tabela 2 os resultados
de caracterização petrográfica feita por meio da análise das mesmas imagens. Pela Figura 4,
pode-se observar que há uma concentração elevada de bolhas em ambos os concreto, algumas
delas muito próximas entre si e interconectadas (porosidade aberta). Pela Tabela 2, verifica-se
que o concreto AR1 apresenta vazios entre 20 % a 25 % de e o concreto AR2 em torno de
20 %, sendo estes resultantes da presença de bolhas de ar incorporado (intencionais), de bolhas
de ar aprisionado (causados pelo processo de adensamento) e de vazios na interfase
pasta/agregado. No AR2, foram observados vazios sem forma definida devido a fatores tais
como: lixiviação da pasta de cimento e de grãos de agregados arrancados.
Esses resultados foram julgados como resultantes da relação a/c elevada e, também, presença
elevada de bolhas de ar incorporado intencionalmente. Segundo o ACI 212.3R [28], a
quantidade e a distribuição dessas bolhas são dependentes de diferentes fatores, especialmente
da natureza e quantidade do aditivo utilizado, do tipo e duração da mistura, da consistência do
concreto e do tipo e grau de consolidação do concreto.
Pela análise das imagens apresentadas na Figura 4, também foram determinados os valores dos
diâmetros aproximados das bolhas de ar visualizadas nas mesmas. A maioria das bolhas tinha
diâmetro menor do que de 300 µm, no entanto, havia bolhas de diâmetros bem maiores que
devem ser resultantes da coalescência de bolhas de ar e, ainda, devido à presença de outros
tipos de vazios na matriz do concreto em função da relação a/c elevada. A faixa predominante
de bolhas foi em torno de 40 µm a 140 µm para o concreto AR1 e de 20 µm a 100 µm para o
concreto AR2. A dimensão predominante dessas bolhas as classifica como bolhas de ar
incorporado, que variam comumente de 50 µm a 200 µm [28].
Figura 4. Aspecto da microestrutura do concreto leve AR1 (a) e AR2 (b), sendo identificadas, em cor
azul, as áreas de vazios.
(a) (b)
12. 110
Tabela 2 – Características petrográficas dos concretos leves (AR1 e AR2) e teor estimado dos componentes e
vazios em relação à área analisada
Composição AR1 AR2
Pasta Distribuição homogênea de cor: marrom clara.
Teor estimado:10 %
Distribuição homogênea de cor- marrom clara.
Teor estimado: 10 %
Agregado
miúdo
Areia natural: grãos arredondados e
subarredondados, esfericidade moderada a alta.
Brita fina: grãos angulosos a subangulosos,
esfericidade baixa. Tamanho: 0,1 mm a 1,5 mm,
predomínio areia média. Distribuição
homogênea, sem orientação preferencial.
Predomínio: quartzo (areia); basalto e calcário
(brita).
Teor estimado: 15 % a 20 %
Areia natural: grãos angulosos a subangulosos.
Tamanho: 0,1 mm a 2,5 mm, predomínio areia
média. Distribuição homogênea, sem orientação
preferencial.
Predomínio: quartzo, raro feldspato
Teor estimado: 20 %
Agregado
graúdo
Dimensão aproximada do maior grão: 1,0 cm.
Tipo: brita.
Predomínio: basalto (50 %), rocha carbonática
(35 %), siltito (10 %), argilito (5 %):
Forma: alongada e angulosa.
Aderência com a pasta: boa.
Teor estimado: 50 %
Dimensão aproximada do maior grão: 1,0 cm.
Tipo: brita.
Predomínio: basalto amigdaloidal (amígdalas
preenchidas por argilomineral verde).
Forma: os agregados são angulosos, lamelares ou
alongados.
Aderência com a pasta: baixa.
Teor estimado: 50 %
Vazios
Bolhas: ar aprisionado e ar incorporado.
Vazios: interfase pasta/agregado.
Microfissuras: na pasta (raras).
Teor estimado: 20 % a 25 %
Bolhas: ar aprisionado e ar incorporado.
Vazios: interfase pasta/agregado e sem forma
definida (ausência de pasta).
Teor estimado: 20 %
As Figuras 5 e 6, obtidas por microscopia eletrônica, exibem o aspecto da microestrutura do
concreto na região de sua interfase com a armadura. Essas figuras mostram que há vazios na
interfase concreto/armadura.
Figura 5. Aspecto da microestrutura da interfase de concreto leve/armadura e entorno (a) (b).
Em ambas as imagens podem-se visualizar, em cor preta, as áreas de vazios, inclusive junto à
superfície do aço-carbono.
Barra de aço-carbono
Barra de aço-carbono
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Figura 6. Aspecto da microestrutura da interfase de concreto leve/armadura e entorno (a) (b).
Em ambas as imagens podem-se visualizar, em cor preta, as áreas de vazios, inclusive junto à
superfície do aço-carbono.
5 Conclusões
O presente trabalho mostra que a passivação e a corrosão de armaduras de aço-carbono são
fenômenos bastante complexos em meio heterogêneo como o concreto, podendo haver
diferenças significativas de comportamento de armaduras embutidas em concreto leve com ar
incorporado em relação ao usualmente verificado para o concreto convencional.
Os resultados obtidos na inspeção em campo de concretos leves e nos ensaios
complementares em laboratório mostraram que as armaduras estão mais suscetíveis à corrosão
prematura neste meio devido especialmente à concentração elevada de vazios (concreto
poroso) e o uso de armaduras corroídas. Considerando que a permeabilidade do concreto é
função especialmente das dimensões, distribuição e continuidade dos vazios, o arranjo
visualizado das bolhas de ar e de outros vazios nos concretos estudados pode comprometer a
durabilidade das paredes estruturais avaliadas, caso as condições ambientes sejam propícias à
evolução do quadro patológico verificado durante as inspeções em campo.
Nessas inspeções, constatou-se a corrosão prematura da armadura embutida em paredes
estruturais edificadas recentemente. Indícios de corrosão foram visualizados em armadura
embutida em concreto carbonatado (rápido avanço no concreto de cobrimento) e, também,
em concreto íntegro. Os ensaios de caracterização mostraram a concentração elevada de vazios
no concreto, inclusive na interfase concreto/armadura. Além disso, os concretos leves
Barra de aço-
carbono
Barra de aço-
carbono
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apresentaram propriedades bem inferiores às usualmente verificadas em concreto convencional
de boa qualidade. Esses resultados foram considerados decorrentes da especificação de uma
elevada incorporação de bolhas de ar nos concretos e de uma elevada relação a/c.
Agradecimentos
Taeko Y. Fukuhara pelas imagens microscópicas e Horácio Oliveira Santos Junior pela
execução dos desenhos.
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