Patologia: Corrosão nas armaduras

FÁBIO FELIPE RODRIGUES DA SILVA
JOSÉ MARCELO ALVES FERREIRA
VALÉRIA MARIA DE SOUZA BENVENUTO
MAYRA MILENA MARQUES VIÉGAS
THAYS KARINE DA SILVA
16/05/2017 Av. Menino Marcelo, 3800 - Cidade Universitária, Maceió - AL 1

1. OBJETIVOS:
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Av. Menino Marcelo, 3800 - Cidade
Universitária, Maceió - AL
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São materiais com
propriedades ligantes, em
geral pulverulentos (que
se apresenta em estado
de pó fino) e que
misturados com a água
formam uma pasta que
endurece por processos
devido às reações
químicas ou por simples
secagem.
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Concreto é um material de
construção resultante da
mistura de um
aglomerante (cimento),
com agregado miúdo
(areia), agregado graúdo
(brita) e água em
proporções exatas e bem
definidas.
São responsáveis pelas
as características do
concreto, como:
porosidade,
composição
granulométrica,
absorção d’água,
estabilidade, forma e
textura superficial dos
grãos, resistência
mecânica e módulo de
deformação.
2. DEFINIÇÕES:

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3. DIAGNÓSTICANDO PROBLEMAS ESTRUTURAIS.
Existe uma metodologia específica para se estudar e resolver uma
patologia na construção civil e ela pode ser dividida em três etapas, que
veremos a seguir:

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Compreende o levantamento de dados e informações suficientes para o
completo entendimento do problema. Normalmente as fontes para
essas informações são: a vistoria do local e a identificação dos sintomas,
o levantamento do histórico do problema e do edifício, e a execução de
ensaios complementares.

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É o entendimento completo do problema, que inclui a identificação das
causas e efeitos, e a explicação dos fenômenos ocorridos. O diagnóstico
significa conhecer os “porquês” e os “como” do problema.

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Significa definir a solução para o problema e os trabalhos que
devem ser feitos para isso, incluindo a definição quanto aos meios:
materiais, mão-de-obra, equipamentos e tecnologias.

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4. CONCRETO ARMADO.
O concreto (uma mistura feita de agregados miúdos e
graúdos, cimento, areia e água) por si só, é um
material que resiste às tensões de compressão de
uma estrutura. Possui uma baixa resistência à tração.
Para solucionar este problema, são adicionadas ao
sistema as barras de aço, que compõem a armadura
da estrutura, fazendo com que o conjunto concreto
mais armadura suportem as duas tensões:
compressão e tração. O termo “concreto armado” é,
portanto, o somatório destes dois materiais (concreto
e barras de aço) que, trabalhando juntos, conseguem
dar estabilidade às estruturas.

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4. CONCRETO ARMADO.

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4. CONCRETO ARMADO.

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4. CONCRETO ARMADO.

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5. CORROSÃO DAS ARMADURAS

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5. CORROSÃO DAS ARMADURAS
Certamente, a mais generalizada das patologias do concreto é a corrosão das
armaduras, principalmente em peças de concreto aparente.
A corrosão é um processo resultante da ação do
meio sobre um determinado material, causando
sua deterioração.
Segundo HELENE (2003), os fatores que levam a
este fenômeno estão associados
fundamentalmente às características do
concreto, ao meio ambiente e à disposição das
armaduras e dos componentes estruturais
afetados.

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6. CONSEQUÊNCIAS DA CORROSÃO.
A corrosão tem como consequência, uma diminuição da seção de armadura e
fissuração do concreto em direção paralela a esta.
Eventualmente, podem surgir manchas
avermelhadas produzidas pelos óxidos de ferro.

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7. CAUSAS DA CORROSÃO.
No Brasil, as principais causas das patologias estão relacionadas à execução. A
segunda maior causa são os projetos que pecam por má avaliação de cargas;
• Insuficiência ou má qualidade do concreto do recobrimento da armadura;
• Presença de cloretos, sais, CO2;

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8. PROCESSOS DA CORROSÃO.
Todo problema patológico, chamado em linguagem jurídica de vício de construção,
ocorre através de um mecanismo. No caso da corrosão de armadura os mecanismos
principais são :

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O fenômeno de carbonatação pode ser definido como sendo o processo químico de
redução do pH de valores próximos de 12 para inferiores à 10.
Pelo fato do concreto ser um material poroso, o
𝐶𝑂2
presente no ar penetra, com certa
facilidade, através dos poros do concreto até o
seu interior. Deste modo, segundo Cunha Manoel
(2014), acontece a reação do 𝐶𝑂2
com o
hidróxido de cálcio, ocasionando a carbonatação.

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Os fatores que vão controlar o avanço da carbonatação são aqueles relacionados com a
qualidade do concreto de cobrimento. Dentre os fatores estão a variação térmica, a
umidade relativa, relação a/c; a permeabilidade ao ar, água e gases; a porosidade, a
resistência, o tipo de cimento utilizado, a concentração de 〖CO〗^2, dentre outros.

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As variações térmicas
atingem com mais rigor as
lajes, marquises e
facilitadores para o
ingresso de elementos
deletérios no interior do
concreto, propiciando a
carbonatação do concreto,
redução da alcalinidade,
despassivação da ferragem
e a consequente corrosão
das armaduras.

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Dentro do contexto da corrosão das armaduras, há a necessidade de destinar
atenção especial à agressividade do macroclima e microclima, haja vista que um dos
ambientes de maior agressividade para o concreto armado é a atmosfera salina,
principalmente pela ação da maresia, de águas saturadas de sais em contato direto
com a estrutura ou névoa salina.

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Estes sais, tais como os de base cloreto, podem despassivar a armadura embutida no
concreto e, assim, desencadear o processo de corrosão dos íons cloretos que penetram
no concreto através de mecanismos de transporte de massa, tem-se como exemplo a
difusão iônica no concreto até atingir a armadura.

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A corrosão de armaduras devido ao ingresso de cloretos é um dos problemas mais
sérios e intensos que pode ocorrer em estruturas de concreto, podendo também
provocar uma maior deterioração, e, refletindo-se na limitação da vida útil de
serviço.

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De uma forma geral, à medida
que os diversos tipos de
corrosão vão se processando,
os produtos decorrentes da
corrosão eletroquímica do aço
vão se acumulando cada vez
mais ao redor das armaduras,
criando verdadeiras “crostas”
no seu entorno (CASCUDO,
1997). Por serem altamente
expansivos, passam a ocupar
volumes de 3 a 10 vezes
superiores ao volume original

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9. TIPOS DE CORROSÃO.

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Primeiramente, a
corrosão uniforme
contamina a armadura em
toda sua extensão quando
exposta ao meio
corrosivo, ocasionando
perda uniforme da massa
da ferragem e não
ocasiona patologias
graves.
“O ataque uniforme é uma
forma de corrosão
eletroquímica que ocorre
com intensidade
equivalente ao longo da
totalidade de uma
superfície exposta,
frequentemente deixando
para trás uma incrustação
ou um depósito.”

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Na corrosão localizada por
pite a perda de massa
ocorre apenas em
determinadas regiões
especificas.
Segundo Carlos Alberto C. de Sousa, quando ocorre à
ruptura do filme passivo pelos íons halogêneos
constitui a etapa inicial da corrosão por pite.

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Este tipo de corrosão ocorre quando o
metal e submetido simultaneamente à
ação de uma força de tração estática e
ao meio corrosivo. É caracterizada pela
formação de trincas no metal.
Assim estas trincas, podem ocasionar
uma ruptura brusca do material, sem
deformações significativas,
praticamente sem sintomas visuais de
corrosão, sendo assim, caracterizada
como um tipo grave de corrosão.

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A corrosão galvânica é um processo eletroquímico em que um metal sofre corrosão
preferencialmente em relação a outro quando os dois metais estão em contato
elétrico e imersos em um eletrólito.

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A corrosão por lixiviação consiste na dissolução e arraste do
hidróxido de cálcio existente na massa de cimento Portland
endurecido devido ao ataque de águas, que serão
responsáveis pela corrosão.
O hidróxido de cálcio retirado do concreto, além de causar
perda de resistência também traz prejuízos estéticos a
estrutura. É bastante comum a interação do produto lixiviado
com o CO2 presente no ar, ocasionando a precipitação de
crostas brancas de carbonato de cálcio na superfície.

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10. COMPREENDENDO A CORROSÃO.
A armadura presente no interior do concreto, em meio alcalino, está protegida do
fenômeno da corrosão (eletroquímica), devido à presença de uma fina camada ou
película protetora de caráter passivo, que envolve totalmente essa armadura, sendo,
portanto, uma proteção química para o aço.
A camada de passivação é criada pouco depois do
início da hidratação do cimento. A película de
passivação pode ser resultante da combinação da
ferrugem superficial (Fe (OH)3) com o hidróxido
de cálcio (Ca (OH)2), formando o ferrato de cálcio
(CaO.Fe2O3).

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Ressalta-se que a destruição progressiva da película de passivação se dá pela
incidência da carbonatação e do ataque por cloretos (ambos os mecanismos
abordados neste trabalho anteriormente), sem, entretanto, ocorrer a corrosão
eletroquímica do aço. Na literatura, este evento é conhecido como período de
iniciação.

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É o período que vai desde a despassivação da armadura até este atingir um nível
inaceitável de corrosão. Para que o processo da corrosão ocorra é necessário que
existam os elementos básicos, que são:

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É a própria armadura de aço;

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A diferença de potencial se dá entre dois pontos de uma barra de aço imersa no
concreto, sendo responsável pelo surgimento das regiões anódicas e catódicas da pilha
de corrosão, bem como pelo movimento de elétrons do ânodo para o cátodo. A
diferença de potencial pode ser originada de uma variação de umidade, aeração
diferencial devido à menor compacidade e qualidade do concreto, concentração salina
diferencial, solicitações mecânicas distintas no concreto e no aço, impureza no metal,
falta de uniformidade na composição do aço, carbonatação, penetração de íons
cloretos, heterogeneidade no concreto ou ainda através do contato entre diferentes
metais no mesmo eletrólito.

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Trata-se de uma solução carregada ionicamente,
na qual o fluxo de íons possibilita o movimento
de elétrons na barra de aço. O eletrólito se
apresenta sob a forma de uma película sobre a
superfície do aço e é fornecido pela presença de
umidade no concreto;

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A corrosão do aço nas armaduras do concreto
depende essencialmente da presença de
oxigênio dissolvido no eletrólito. A reação
catódica básica verificada no caso da corrosão
do aço no concreto é a redução de oxigênio, a
qual possibilita o consumo de elétrons
provenientes das áreas anódicas, além de
produzir o radical OH- que irá reagir com íons
de ferro para formar os produtos de corrosão.

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É a região da barra de aço que fica corroída,
devido às reações de dissolução do ferro;
É a região da barra de aço que fica corroída,
devido às reações de dissolução do ferro;

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Contribuem para acelerar o processo de
corrosão, pois, além de serem responsáveis
pela diminuição da alcalinidade do
concreto, facilitam a despassivação do aço
e ainda contribuem para o aumento da
condutividade elétrica do concreto.

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11. LOCAIS TÍPICOS DA CORROSÃO.
Alta densidade de armadura com cobrimento insuficiente provocando corrosão
generalizada e expansão da seção das armaduras com posterior rompimento dos
estribos.

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Laje executada sem o mínimo de
cobrimento para proteção da
armadura que coincidiu com as
juntas das fôrmas provocando
corrosão generalizada e expansão
da seção das armaduras.

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Alta densidade de
armadura na base da
viga com cobrimento
insuficiente e,
infiltração pela junta
de dilatação
provocando corrosão
generalizada e
expansão da seção das
armaduras.

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12. MEIOS CORROSIVOS.

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Os solos contêm umidade, sais minerais e bactérias.
Alguns solos apresentam também, características
ácidas ou básicas. O eletrólito constitui-se
principalmente da água com sais dissolvidos.
O ar contém umidade, sais em suspensão, gases
industriais, poeira, etc. O eletrólito constitui-se da
água que condensa na superfície metálica, na
presença de sais ou gases presentes no ambiente.

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Estas águas contêm umas quantidades apreciáveis de
sais. A água do mar em virtude da presença acentuada
de sais, é um eletrólito por excelência.
Estas águas podem conter sais minerais,
eventualmente ácidos ou bases, resíduos industriais,
bactérias, poluentes diversos e gases dissolvidos. O
eletrólito constitui-se principalmente da água com
sais dissolvidos.

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Os produtos químicos, desde que em contato com
água ou com umidade e formem um eletrólito, podem
provocar corrosão eletroquímica.

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13. PRINCIPAIS MOTIVOS DA CORROSÃO.
ASPECTOS GERAIS: manchas superficiais (em geral
branco-avermelhadas) na superfície do concreto,
umidade e infiltrações e percolação da água.
CAUSAS PROVÁVEIS: acúmulo de água e infiltração,
alta permeabilidade do concreto, fissuras na superfície
do concreto favorecendo a entrada de água presente,
juntas de concretagem mal executadas e presença de
ninhos de concretagem.

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ASPECTOS GERAIS: manchas superficiais de cor
marrom-avermelhadas, apresenta corrosão localizada
com formação de “pites”.
CAUSAS PROVÁVEIS: presença de agentes agressivos
incorporados ao concreto (águas salinas, aditivos à
base de cloretos ou cimento) e atmosfera viciada
(locais fechados com baixa renovação de ar, existindo a
intensificação da concentração de gases).

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ASPECTOS GERAIS: vazios na massa de concreto,
agregados sem o envolvimento da argamassa,
concreto sem homogeneidade dos componentes.
CAUSAS PROVÁVEIS: baixa trabalhabilidade do
concreto, insuficiência no transporte, lançamento e
adensamento do concreto; alta densidade de
armaduras.

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ASPECTOS GERAIS: agregados soltos ou de fácil
remoção
CAUSAS PROVÁVEIS: devido ao ataque químico
expansivo de produtos inerentes ao concreto e baixa
resistência do concreto.

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14. MEDIDAS PREVENTIVAS.
Em ambientes externos ou úmidos, o detalhamento do projeto tem, em geral, um
enorme efeito no controle da corrosão. A prevenção da corrosão nasce na
arquitetura, é complementada pelo engenheiro calculista e finalizada pelo fabricante
da estrutura.

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14. MEDIDAS PREVENTIVAS.
Outras medidas preventivas como a REDUÇÃO DA PERMEABILIDADE do concreto, o
aumento da profundidade de COBERTURA DE CONCRETO ou a eliminação dos íons de
cloro pelo USO DE SELADORES são aplicáveis. A corrosão nas armaduras do concreto
armado pode ser evitada também com a QUALIDADE DA CONCRETAGEM da
estrutura. Outro caminho para evitar a corrosão em estruturas novas ou reparadas é
PROTEGER A SUPERFÍCIE APLICADA SOBRE O CONCRETO.

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15. PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO.

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A principal função do hidrofugante à base de silicone é proteger o concreto aparente
contra a umidade, sem modificar sua aparência natural. Com o produto corretamente
aplicado, é possível aumentar a vida útil dessas superfícies ao livrá-las de eflo-
rescências e manchas que causam sua deterioração

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Para que um sistema anticorrosivo tenha sucesso, ou seja, proteja o aço contra a
corrosão, é necessário conhecimento técnico do material que está sendo empregado
para proteção (as tintas), a correta especificação das tintas, a mão-de-obra
especializada e o controle de qualidade, sem isto, fatalmente o sistema não
funcionará.

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A galvanização é o processo de
revestimento de um metal por outro a
fim de protegê-lo contra a corrosão ou
melhorar sua aparência. Trata-se de um
processo de revestimento de superfícies
por meio da eletrólise onde o metal a
ser revestido funciona como cátodo e o
metal que irá revestir a peça funciona
como o ânodo (também pode ser
utilizado como ânodo algum material
inerte).

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proteção catódica é uma técnica usada para controlar a corrosão de uma superfície
metálica, tornando-a o cátodo de uma células eletroquímicas. Um método simples de
proteção conecta o metal a ser protegido a um “metal de sacrifício" mais facilmente
corrosível para atuar como o ânodo. O metal de sacrifício então é corroído no lugar do
metal a ser protegido.

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16. INIBIDORES.
Um inibidor de corrosão é uma substância química ou composição de substâncias que
sob determinadas condições, num meio que seja corrosivo, elimina ou pelo menos
reduz significativamente o processo de corrosão.

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17. CONSEQUÊNCIA ECONÔMICA.
Dentre as diversas manifestações patológicas que podem vir atingir uma estrutura de
concreto armado, a corrosão de sua armadura corresponde a cerca de 20% dessas
manifestações (JUNIOR, 2008).
O valor do custo anual direto da corrosão estima-se que seja de cerca de 3% do
produto interno bruto (PIB).
As estimativas indicam ainda que cerca de 20 a 30% do custo total, pode ser evitado
através da implementação de tecnologias e métodos de gestão e controle da corrosão.
A prevenção da corrosão continua a ser a melhor metodologia, uma vez que permite
logo à partida, um aumento da durabilidade aliado a uma redução de custos de
intervenção.

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18. TIPOS DE RECUPERAÇÃO.

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18. RECUPERAÇÃO.
A primeira providência deve ser o
estabelecimento de um contorno geométrico
linear bem definido da área a ser recuperada.
Essa delimitação geralmente é feita com a
utilização de um equipamento de serra com
disco diamantado que estabelece um bordo
reto com pelo menos 5mm de profundidade.
Uma vez delimitada a área a ser tratada passa-
se à remoção do concreto contaminado.

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18. RECUPERAÇÃO.
Observar que deve ser exposta toda a armadura eventualmente corroída, significando
que deve ser removido de 1,5 a 2 cm do concreto situado abaixo (por detrás) das
barras expostas. Esta providência tem por objetivo garantir um bom acesso que
permita a correta limpeza das barras da armadura assim como permitir o completo
envolvimento e passivação da mesma quando colocado o material de reparo.

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18. RECUPERAÇÃO.
Se constatada uma redução (perda) de
seção transversal da armadura é
recomendável a colocação de armadura
suplementar.
Após a limpeza das armaduras é feita a
“passivação” das mesmas com a utilização
de produtos específicos.

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18. RECUPERAÇÃO.
Após a limpeza, e imediatamente antes de se aplicar a ponte de aderência, as
superfícies interessadas deverão ser umedecidas. Finalmente deve ser construída a
ponte de aderência.

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18. RECUPERAÇÃO.
Finalmente, a última etapa de
recuperação consistirá na
recomposição da seção de modo
a se completar o reparo
estrutural.
Mais uma vez é recomendado o
umedecimento da interface de
contato de reparo.

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18. RECUPERAÇÃO.
Após a recomposição da seção é
essencial que seja procedida a sua
cura, que deve durar pelo menos 07
dias, se a peça não for revestida ao
fim de 72 horas.

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19. CUSTO DE RECUPERAÇÃO.
Os custos de recuperação variam em função do tempo de manifestação e detecção da
patologia: − Ainda na fase de projeto − Durante a execução da construção − Fase de
utilização da construção – se houver manutenção preventiva − Fase de utilização da
construção – se necessária manutenção corretiva.

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20. ESTUDO DE CASO.
LOCALIZAÇÃO:
Uma residência situada no bairro
do cruzeiro na cidade
metropolitana de pilar.
IDENTIFICAÇÃO DA PATOLOGIA:
Foi constatado no muro que
compõe o perímetro do terreno
da residência várias ferragens
expostas e com danos do efeito
da corrosão.

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20. ESTUDO DE CASO.
CAUSAS PROVÁVEIS:
- Qualidade do concreto.
- Espessura de cobrimento.
- Mal detalhamento do projeto.

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20. ESTUDO DE CASO.
RECUPERAÇÃO:
- Reconstrução do pilar de
amarração, obedecendo todas as
recomendações previstas na
construção de pilares de
amarração.

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20. CONCLUSÃO.
De todos os fatores intervenientes acelerantes da corrosão
de estruturas de concreto, ficou evidente que, os mais
significativos são a qualidade do concreto e a espessura de
cobrimento, apesar de não haver consenso quanto a qual é
o melhor concreto para se proteger a armadura e quais as
espessuras de cobrimento mais adequadas.
Finalmente nota-se que a durabilidade da estrutura está
muito relacionada à qualidade de projeto e uma criteriosa
especificação e detalhamento, não desconsiderando a
qualidade construtiva. Nestas fases, qualquer medida
tomada tem custos muito inferiores aos de futuras
manutenções, quando na maioria das vezes, são capazes de
minimizar o problema completamente.

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REFERÊNCIAS.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO – ABRACO. Corrosão- uma abordagem geral. Disponível
em: paginapessoal.utfpr.edu.br/israel/teoria/Teoria_Corrosao_ABRACO.pdf/at.../file. Acesso em:
01 de maio de 2017.
SANTOS, Maurício Ruas G. "DETERIORAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO –
ESTUDO DE CASO". Disponível em: http://pos.demc.ufmg.br/novocecc/trabalhos/pg2/88.pdf.
Acesso em: 01 de maio de 2017.
POLITO, GIULLIANO. CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO: CAUSAS,
MECANISMOS, PREVENÇÃO E RECUPERAÇÃO. Disponível em:
http://polito.eng.br/upload/CORROSAO_EM_ESTRUTURAS_DE_CONCRETO_20160405.pdf.
Acesso em: 01 de maio de 2017.
HELENE, P., (2001). Introdução da vida útil no projeto das estruturas de concreto NB/2001.
WORKSHOP SOBRE DURABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES. Novembro. São José dos Campos.
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR 6118. Disponível em:
https://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/construcao-de-edificios/abnt-6118-
projeto-de-estruturas-de-concreto-procedimento. Acesso em: 01 de maio de 2017.

OBRIGADA!
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