Corrosão das Armaduras

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Pode-se definir corrosão como a interacção destrutiva de um material com o ambiente, seja por reacção química, ou electroquímica. Basicamente, são dois os processos principais de corrosão que podem sofrer as armaduras de aço para betão armado: a oxidação e a corrosão propriamente dita.

Por oxidação entende-se o ataque provocado por uma reacção gás-metal, com formação de uma película de óxido. Este tipo de corrosão é extremamente lento à temperatura ambiente e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas, salvo se existirem gases extremamente agressivos na atmosfera.

Por corrosão propriamente dita entende-se o ataque de natureza  electroquímica, que ocorre em meio aquoso. A corrosão acontece quando é formada uma película de electrólito sobre a superfície dos fios ou barras de aço. Esta película é causada pela presença de humidade no betão, salvo situações especiais e muito raras, tais como dentro de estufas ou sob acção de elevadas temperaturas (> 80°C) e em ambientes de baixa humidade relativa (H.R.< 50%). Este tipo de corrosão é também responsável pelo ataque que sofrem as armaduras antes de seu emprego, quando ainda armazenadas no estaleiro. É o tipo de corrosão que o engenheiro civil deve conhecer e com a qual deve se preocupar. É melhor e mais simples preveni-la do que tentar solucionar depois de iniciado o processo.

Embora num processo corrosivo sempre intervenham reacções químicas e cristalizações de natureza complexa, será apresentado, a seguir, um modelo simplificado do fenómeno de ataque electroquímico, que serve para explicar a maioria dos problemas e fornece as ferramentas básicas para sua prevenção.

Corrosão em meio aquoso

0 mecanismo de corrosão do aço no concreto é electroquímico, tal qual a maioria das reacções corrosivas em presença de água ou ambiente húmido (H.R. > 60%).

Esta corrosão conduz à formação de óxidos/hidróxidos de ferro, produtos de corrosão avermelhados  e porosos, denominados ferrugem, e só ocorre nas seguintes condições:

  •  deve existir um electrólito;
  • deve existir uma diferença de potencial;
  • deve existir oxigénio;
  •  podem existir agentes agressivos.

O Papel do Recobrimento do Betão

Uma das grandes vantagens do betão armado é que ele pode, por natureza e desde que bem executado, proteger a armadura da corrosão. Essa proteção baseia-se no impedimento da formação de células eletroquímicas, através de proteção física e proteção química.

Proteção física

Um bom recobrimento das armaduras, com um betão de alta compacidade, sem “ninhos”, com teor de razão água\ligante adequado, garante, por impermeabilidade, a proteção do aço ao ataque de agentes agressivos externos.

Esses agentes podem estar contidos na atmosfera, em águas residuais, águas do mar, águas industriais, material orgânico etc. Não deve, conter agentes ou elementos agressivos internos, eventualmente utilizados no seu preparo por absoluto desconhecimento dos responsáveis, sob pena de perder, ou nem mesmo alcançar, essa capacidade física de proteção contra a ação do meio ambiente.

Proteção química

Em ambiente altamente alcalino, é forma­da uma capa ou película protetora de caráter passivo. A alcalinidade do betão deriva das reações de hidratação dos silicatos de cálcio (C3 S e C2S) que liberam certa percentagem de Ca(OH)2, podendo atingir cerca de 25% (~100 kg/m3 de betão) da massa total de compostos hidratados presentes na pasta. Essa base forte (Ca(OH)2 ) dissolve-se em água e preenche os poros e capilares do betão, conferindo-lhe um caráter alcalino. O hidróxido de cálcio tem um pH da ordem de 12,6 (à temperatura ambiente) que proporciona uma passivação do aço.

0 potencial de corrosão do ferro no betão pode variar de + 0,1 a -0,4 V, segundo a permeabilidade e as características do betão, para temperaturas de 25°C.

A função do recobrimento do betão é, portanto, proteger essa capa ou película protetora da armadura contra danos mecânicos e, ao mesmo tempo, manter sua estabilidade.

Pode-se dizer que a película passivante é de ferrato de cálcio, resultante da combinação da ferrugem superficial (Fe(OH)3 ) com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2 ).

Portanto, a protecção do aço no betão pode ser assegurada por:

  • elevação do seu potencial de corrosão em qualquer meio de pH > 2, de modo a estar na região de passivação (inibidores anódicos);
  •  abaixamento de seu potencial de corrosão, com o fim de passar ao domínio da imunidade (protecção catódica);
  • manter o meio com pH acima de 10,5 e abaixo de 13, que é o meio natural proporcionado pelo betão, desde que este seja homogéneo e compacto.

Fonte: E-Civil

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4 Respostas to “Corrosão das Armaduras”

  1. José Inácio Martins Says:

    Sobre o resumo relacionado com o problema da corrosão em armaduras de Fe em estruturas de betão armado, que acho interessante, gostaria no entanto de emitir alguma opinião sobre conceitos nele expressos, e que não estão correctos, e que portanto levam a uma série de afirmações erradas.

    1) O conceito de corrosão é habitualmente tomado como a deterioração de materias metálicos por reacções químicas resultantes da sua interacção com o meio ambiente.

    Num conceito mais alargado, pode tomar-se a corrosão como a degradação de quaisquer materiais (metálicos ou não metálicos) por acções químicas e/ou mecânicas resultantes da sua interacção com o meio ambiente.

    A oxidação de um metal , tanto se dá na presença como na ausência de um electrólito. Portanto, uma oxidação é uma corrosão.

    2) A corrosão química é electroquimica, pois há transferência de electrões, por exemplo na interacção do Fe com o oxigénio, vamos admitir a sua passagem à valência II:

    O Fe perde dois electrões que são cedidos ao O, constituindo- se o óxido ferroso. Há transferência de 2 electrões.

    Fe(s) + 1/2 O2(g) = FeO(s)

    Em meio aquoso ter-se-á a oxidação do Fe transcrita pela reacção global:

    Fe(s) + 1/2O2(aq) + H2O = Fe(OH)2(s)

    Agora há também transferência de 2 electrões do Fe para o O, mas este encontra-se dissolvido na água.

    O autor deveria dizer corrosão sêca, na ausência de electrólito (que é habitualmente e impropiamente designada por corrosão química), e corrosão húmida, na presença de um electrólito (que é habitualmente designada e impropiamente por corrosão electroquímica).

    PS: a) uso o sinal de igual, mas com o conceito de equílibrio dinâmico.
    b) apresentei as reacções globais para expor as minhas ideias, sem procurar entrar em pormenores de mecanismos de reacção.

  2. Jacinto Sepúlveda Says:

    Caro José Inácio Martins

    Muito obrigado pelas suas correcções. Pedimos desculpa por algum ponto que o possa ter induzido em erro.
    A fonte de onde foi retirado o artigo não devia estar correcta.
    Mais uma vez as nossas desculpas

    Cumprimentos

  3. Pedro Gonga Says:

    a pouco um engº Portugues disse-me que a oxidaçao das armaduras para o betao é necessaria porque dá mais aderencia ao betao, eu descordei mas queria mais opinioes sobre isto. Se puderem me ajudar a contestar esta tese agradecia imenso, aqui deixo o meu e-mail:

    ptgonga1981@gmail.com

    Pedro Gonga
    Angola.

  4. Barbara Bastos Says:

    Caro autor do Blog

    Boa tarde.

    Meu nome é Barbara Bastos, sou jornalista, e atuou como repórter e colunista da Revista Folha da Praia,um períodico que circula em toda região sul da Bahia.
    Estamos fazendo um especial sobre construção civil.
    Fazendo minhas pesquisas sobre o tema, descobri seu blog.
    Gostaria de saber se sua formação profissional é em engenharia. Caso seja, gostaria de fazer uma pequena entrevista via e-mail. São apenas 03 perguntas, que o senhor responde, encaminhado juntamente com uma foto sua e uma breve desccrição sobre sua formação (cursos de especialização, etc). Colocarei as perguntas aqui
    1- A carreira de Engenheiro é promissora? Por que?
    2- O momento econômico atual favorece a ascenção da carreira de engenheiro?
    3- Que tipo de profissional o mercado valoriza?
    Peço apenas que responda com a maior brevidade possível, e aradeceria muito se fosse para amanhã. Estamos no fechamento da revista, correndo contra o tempo.
    Desde já coloco-me à disposição para qualquer esclarecimento, via email:bbastosb@hotmail.com
    ou tel: (73) 8811949
    Atenciosamente,
    Barbara Bastos

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