concreto - obrigatrio 1

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    19-Nov-2015

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  • Boletim Tcnico da Escola Politcnica da USP

    Departamento de Engenharia de Construo Civil

    ISSN 0103-9830

    BT/PCC/505

    Sistemas de reparo para estruturas deconcreto com corroso de armaduras.

    Maurcio GrochoskiPaulo Helene

    So Paulo - 2008

  • Escola Politcnica da Universidade de So PauloDepartamento de Engenharia de Construo CivilBoletim Tcnico - Srie BT/PCC

    Diretor: Prof. Dr. Ivan Gilberto Sandoval FalleirosVice-Diretor: Prof. Dr. Jos Roberto Cardoso

    Chefe do Departamento: Prof. Dr. Orestes Marracini GonalvesSuplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya Abiko

    Conselho EditorialProf. Dr. Alex AbikoProf. Dr. Francisco Ferreira CardosoProf. Dr. Joo da Rocha Lima Jr.Prof. Dr. Orestes Marraccini GonalvesProf. Dr. Paulo HeleneProf. Dr. Cheng Liang Yee

    Coordenador TcnicoProf. Dr. Alex Kenya Abiko

    O Boletim Tcnico uma publicao da Escola Politcnica da USP/ Departamento de Engenharia deConstruo Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.

    Este texto faz parte da tese de doutorado de ttulo "Sistemas de reparo para estruturas de concretocom corroso de armaduras", que se encontra disposio com os autores ou na biblioteca daEngenharia Civil.

    FICHA CATALOGRFICA

    Grochoski, Maurcio.Sistemas de reparo para estruturas de concreto com corroso de

    armaduras. - So Paulo: EPUSP, 2008.21 p. - (Boletim Tcnico da Escola Politcnica da USP,

    Departamento de Engenharia de Construo Civil, BT/PCC/5)

    1. Concreto armado 2. Corroso de armaduras 3. Durabilidade 4. Sistemasde reparo I. Helen, Paulo 11. Universidade de So Paulo. Escola Politcnica.Departamento de Engenharia de Construo Civil 111. Ttulo IV. Srie

    ISSN 0103-9830

  • Sistemas de reparo para estruturas de concreto com corrosode armaduras

    Maurcio Grochoski (1); Paulo Helene (2)

    (1) Eng. Civil, Doutorando da Escola Politcnica da USPemail: mgrochoski@gmal.com

    (2) Professor Titular, Departamento de Engenharia de Construo CivilEscola Politcnica, Universidade de So Paulo - ema/: paulo.helene@pol.usp.br

    Resumo

    o gasto com a recuperao de estruturas vm crescendo muito ultimamente chegandoa corresponder a 50% do total de gastos com a construo em diversos pases, oumesmo, superando esse valor, como no caso da Itlia (VEDA & TAKEWAKA, 2007).Diante desse panorama, diversos materiais e sistemas de reparo vm sendo ofertados comunidade tcnica. Este trabalho apresenta uma sntese dos sistemas de reparopara estruturas de concreto com corroso de armaduras. Alm de abordar os aspectosgerais do tema, o trabalho apresenta uma breve descrio dos principais sistemas dereparo ofertados atualmente. Fica clara, diante das diversas possibilidades existentes,a necessidade de contnuo aperfeioamento e estudo por parte dos profissionaisenvolvidos no tema, para a correta especificao e emprego destes sistemas.

    Palavra-Chave: Concreto armado, corroso de armaduras, durabilidade, sistemas de

    reparo.

    Abstract

    Lately, the amount of money spent on repair is rapidly increasing, corresponding in

    some cases to 50%, or even more, of ali money spent on constructions works (VEDA &

    TAKEWAKA, 2007). In this context, many repair materiaIs and systems are being

    offered to the technical community. This paper presents a synthesis of this thema.

    Besides the discussion about general aspects, this work presents a short description of

    the main repair systems used nowadays. It is very c/ear, in front of the great number of

    possibilities, that the professiona/ invo/ved in this process needs to be continuous/y

    improving his know/edge about this subject, so to indicate the right repair system for

    each situation.

    Keywords: reinforced concrete, reinforcement corrosion, durability, repair systems.

  • 1 Introduo

    O mercado mundial de reparo e proteo de estruturas de concreto armado vem

    crescendo o que demonstra de forma indireta que os custos econmicos e sociais da

    carroso das armaduras nas estruturas de concreto armado e protendido esto cada

    vez mais presentes nas economias dos pases tanto desenvolvidos quanto em

    desenvolvimento.

    Em 2004, somente a Alemanha gastou aproximadamente 90 bilhes de euros com

    manuteno e reparo de estruturas de concreto armado (VEDA & TAKEWAKA 2007).

    Alm dissa, a parcela dos gastos realizados com reparos e manuteno frente ao tatal

    gasto pela indstria da canstruo civil em muitos pases superior a 15%, podendo

    chegar a superar o montante gasto com construes novas, como o caso da Itlia,

    onde a parcela dos gastos com manuteno e reparo chega a 57% (VEDA &

    TAKEWAKA, 2007). A Tabela 1-1 mostra os gastos com a construo civil para diversos

    pases.

    Tabela 1-1 - Valores gastos com a construo de novas obras e a manuteno e reparo das existentes (adaptado

    de UEDA, 2007).

    Trabalhos de Total de gastos com aPas Novas estruturas

    manuteno e reparo construo civil

    Japo 52,5 trilhes de ienes 10,7 trilhes de ienes 63,2 trilhes de ienes(83%) (17%) (100%)

    Coria 116,8 trilhes de wones 21,1 trilhes de wones 137,9 trilhes de wones(85%) (15%) (100%)

    Frana 85,6 bilhes de euros 79,6 bilhes de euros 165,2 bilhes de euros(52%) (48%) (100%)

    Alemanha 99,7 bilhes de euros 99,0 bilhes de euros 198,7 bilhes de euros(50%) (50%) (100%)

    Itlia 58,6 bilhes de euros 76,8 bilhes de euros 135,4 bilhes de euros(43%) (57%) (100%)

    Reino Unido 60,7 bilhes de libras 61,2 bilhes de libras 121,9 bilhes de libras(50%) (50%) (100%)

    Alm dos custos diretos, existem os custos sociais e os custos econmicos indiretos que

    so mais complexos de avaliar e no constam das estatsticas, sendo na maioria das

  • vezes impossveis de serem contabilizados com preciso, e em alguns casos

    irressarcveis.

    As estruturas de concreto tm potencial para apresentarem vida til muito superior a

    50 anos, porm observa-se que esto deteriorando-se precocemente at antes disso. J

    aos dez, quinze anos, exigem interveno corretiva significativa por razes de corroso

    das armaduras. Sendo a estrutura de concreto armado o mais freqente e principal

    sistema utilizado na construo dos edifcios e da infra-estrutura no mundo atual,

    deficincias no conhecimento dos materiais, na sua concepo, prajeto, construo e

    manuteno, podem resultar em grandes perdas diretas e indiretas para a sociedade.

    Embora a corroso de armadura seja, em geral, um processo lento, at o colapso de

    estruturas tem ocorrido, por negligncia ou desconhecimento da gravidade do

    problema por parte dos proprietrios.

    Do ponto de vista tcnico, vrios estudos tm sido desenvolvidos para explicar,

    diagnosticar e remediar a fenomenologia envolvida com a corroso das armaduras,

    que dentre as manifestaes patolgicas do concreto armado no mundo, apresenta-se

    com uma elevada incidncia de 14% a 58% (NINCE & CLlMACO, 1996; RINCN et. aI.,

    1998). A corroso de armadura tem sido um dos principais problemas patolgicos,

    responsvel pela reduo da vida til das estruturas de concreto armado. Seus

    mecanismos e causas j foram compreendidos. Vrias solues j esto disponveis e a

    cada dia novos produtos surgem no mercado e outros tantos esto em estudo, seja

    para a preveno ou para terapia da corroso.

    O objetivo deste texto discorrer sobre os sistemas de reparo, generalidades e

    classificao, bem como apresentar um pequeno panorama atual dos principais

    materiais e sistemas de reparo ofertados atualmente no mercado mundial.

  • 2 Sistemas de Reparo

    2.1 Generalidades

    Quando se trata de intervir em uma estrutura de concreto com corroso de armaduras,

    alguns aspectos devem ser considerados. Deve-se proceder a uma srie de

    levantamento de dados de forma a verificar a origem dos problemas (diagnstico), sua

    extenso e a conseqente evoluo do quadro de deteriorao (prognstico) e as suas

    conseqncias no desempenho estrutural e na funcionalidade da mesma. Com base

    nesse levantamento, so tomadas as medidas de interveno para reparar ou reforar

    as estruturas danificadas pela corroso de armaduras (RILEM, 1994).

    De acordo com o grau de deteriorao da estrutura e a sua importncia econmico-

    social, podemos resumidamente atuar de cinco formas distintas na mesma (Red

    Rehabilitar, 2003):

    Atuaes emergenciais: ocorre quando o risco de colapso total ou parcial da

    estrutura elevado, e medidas de proteo devem ser tomadas rapidamente de

    forma a evitar a runa desta, ou ainda, acidentes de maiores propores;

    Atuaes de preveno e/ou proteo: em casos onde a estrutura apresenta um

    grau de deteriorao baixo, podemos atuar de maneira preventiva, protegendo

    a estrutura com a o ingresso de contaminantes e, assim, reduzindo a velocidade

    de degradao da mesma;

    Reparos: so aes que visam reconduzir a estrutura sua condio de uso

    original: reduzindo ou interrompendo o processo de deteriorao e recuperando

    a integridade da estrutura;

    Reforos: so intervenes que ocorrem quando existe um erro de projeto, e/ou

    execuo na estrutura que no atende as solicitaes de carregamento para a

    qual fora executada, ou quando se pretende alterar o uso previsto em projeto

    para a mesma; neste caso a capacidade portante desta aumentada;

    Substituio da estrutura: em determinados casos, o custo da interveno na

    estrutura to elevado e/ou a sua importncia econmico-social baixa, que a

    melhor alternativa pode ser a substituio da mesma, ou de parte desta.

  • Definido o tipo de interveno, a seleo dos materiais e mtodos deve levar em

    considerao uma srie de aspectos operacionais, ambientais, econmicos,

    arquitetnicos e tcnicos.

    [)~Iine~(l~ostrabalh~;

    Figura 2-1 - Seqncia lgica de uma reabilitao de estrutura (adaptado de RED REHABILlTAR, 2003).

    2.2 Classificao

    Diante da enorme variedade de materiais e sistemas de reparo, fica difcil de

    estabelecer uma classificao padronizada destes. Vrios autores j fizeram sua

    proposta baseado em diversos aspectos.

    ANDRADE & GONZLEZ (1988) dividiram os sistemas de reparo em dois grandes

    grupos: os mtodos que atuam sobre a armadura (proteo catdica, recobrimentos

    metlicos galvanizados e pinturas epxi) e os mtodos que atuam sobre o concreto que

    envolve a armadura (aditivos inibidores de corroso e pinturas epxi).

    HELENE (1993) faz uma classificao dos mtodos de reparo dividindo-os em cinco

    tipos:

  • o Sistemas de reparo por repassivao localizada (argamassas, concretos

    e grautes de base cimento Portland);

    o Sistemas de reparo por barreira sobre a armadura (argamassas de base

    epxi, os primers e tintas de base epxi);

    o Sistemas de reparo por barreira sobre o concreto (vernizes e tintas de

    base epxi, acrlica ou poliuretana);

    o Sistemas de reparo por barreira qumica (inibidores de corroso);

    o Sistemas de reparo por proteo catdica.

    Outra classificao interessante foi proposta pela RILEM (1994) que apresenta quatro

    tipos de sistemas de reparo de acordo com o mecanismo de atuao destes: reparo por

    repassivao, reparo pela limitao da umidade dentro do concreto, reparo por

    revestimento da armadura e proteo catdica.

    J ARANHA (1994) classifica os processos de reabilitao das estruturas de acordo com

    o tipo e local da interveno, dividindo-os em trs grupos: sistemas de reparo, reforos

    estruturais e os reforos empregados nas fundaes.

    Os sistemas de reparo podem tambm ser classificados segundo a natureza qumica

    dos seus materiais, como proposto por GEHO, citado por FIGUEIREDO (1994) e

    ANDRADE (1992). Neste caso os sistemas de reparo so divididos em dois grupos. Os

    materiais de origem inorgnica (cimento Portland, com ou sem adies minerais), cuja

    funo restaurar o meio alcalino que permita a passivao da armadura; materiais

    de origem orgnica (polmeros e pigmentos especiais), cuja funo atuar como

    barreira contra a penetrao de O2, umidade, CO2 ou ons cloreto; e materiais mistos,

    que possuem as duas funes, atuando como barreira, como por passivao.

    Outra classificao possvel tem a ver com a complexidade do mtodo utilizado.

    ANDRADE (1997) prope a classificao dos sistemas de reparo em tradicionais (os que

    passivam a armadura e os que criam uma barreira que isola a armadura do contato

    com o meio) e no-tradicionais (dessalinizao, realcalinizao e proteo catdica).

    Mais recentemente, HELENE (1997) apresenta uma nova proposta de classificao dos

    sistemas de reparo, separando-os diretos e indiretos.

  • Proteo direta

    o Catdica por corrente impressa

    o Catdica do tipo galvnica

    o Barreira fsica

    o Barreira galvnica

    Proteo indireta

    o Repassivao

    Argamassa e concreto de base cimento

    Realcalinizao eletroqumica

    Extrao eletroqumica de cloretos

    o Inibidores qumicos

    o Recobrimentos superficiais do concreto

    Como foi apresentado, existe uma grande variedade de classificaes dos sistemas de

    reparo, cada qual com as suas vantagens e desvantagens. BERTOLO B. (2006)

    apresenta uma lista extensa de possibilidades de classificao para os sistemas de

    reparo, considerando entre outras coisas a extenso, a profundidade e mtodo de

    execuo do reparo. No entanto a proposta desta tese avaliar o comportamento dos

    diversos sistemas, assim muito importante que se concentre a classificao na forma

    de atuao dos diversos sistemas de reparo, como forma de facilitar o entendimento

    destes. Assim se prope a seguinte classificao. Os sistemas de reparo so divididos

    em 6 grupos conforme a forma de atuao do sistema de reparo.

    o Grupo I - Este grupo composto pelos produtos que visam reduzir ou

    interromper o processo corrosivo atravs da limitao/eliminao do acesso de

    agressivos e/ou demais elementos participantes do processo corrosivo como:

    C02, 0 2, H20, Cf - como exemplo de sistemas integrantes deste grupo temos as

    pinturas, primers e argamassas, seja de base epxi, acrlica ou poliuretnica; os

    hidrofugantes: silanos e siloxanos; e os bloqueadores de poros;

  • o Grupo 11 - Este grupo composto pelos produtos e sistemas que visam

    restabelecer as condies iniciais de estabilidade da armadura (repassivao)-

    fazem parte deste grupo as argamassas, concretos e grautes de base cimento

    Portland, a extrao de cloretos e a realcalinizao;

    o Grupo 1/1- Este grupo composto pelos sistemas de reparo por inibio;

    o Grupo IV - Este grupo composto pelos sistemas de reparo por proteo

    catdica, seja por corrente impressa, ou por nodo de sacrifcio;

    o Grupo V - Este grupo composto pelos sistemas que envolvem a substituio

    das armaduras convencionais por outras de material mais resistente corroso

    - armaduras de ao inoxidvel, galvanizado e de PRF (polmero reforado com

    fibras);

    o Grupo VI - Este grupo composto pelos sistemas que sistemas que atuam de

    forma combinada, mesclando as formas de atuao de dois ou mais grupos -

    um exemplo de sistema misto so as argamassas de cimento Portland com

    adio de polmeros, que empregam as caractersticas do grupo /I (repassivao

    dada pela alta alcalinidade), com as caractersticas do grupo I (efeito barreira

    proporcionado pelo polmero incorporado).

    3 Principais Sistemas de Reparo

    Atualmente existe uma grande variedade de materiais e sistemas de reparo disponveis

    no mercado. Diante desta diversidade, fica difcil escolher e/ou avaliar o desempenho

    destes sem conhecer suas caractersticas. Alguns destes materiais/sistemas de reparo

    esto descritos de forma sucinta, apresentando algumas de suas caractersticas

    principais.

    3.1.1 Argamassas de reparo, concretos e grautes base cimento Portland

    Estes so os materiais mais utilizados na recuperao de estruturas deterioradas pela

    corroso das armaduras. Isso ocorre por se tratarem de materiais similares aos

    empregados quando da confeco do elemento estrutural. O seu principio de uso

    bastante simples: retira-se o material contaminado; limpa-se a regio (substrato e

    armadura); substitui-se a armadura, se necessrio; reconstitui-se a seo com material

  • novo. Por no apresentar contaminantes e, alm disso, alta alcalinidade, o novo

    material possui a capacidade de passivar as armaduras e cessar o pracesso corrosivo

    no local.

    De forma a melhorar o desempenho destes materiais, muito comum a utilizao de

    aditivos e adies quando da praduo destes, dos quais podemos destacar: os aditivos

    inibidores de corraso, aditivos redutores e/ou compensadores de retrao, fibras de

    polipropileno, e os mais comuns, adies minerais e polimricas.

    13.1.1.1 Efeito das adies minerais

    Existem dois tipos principais de adies minerais: as ativas e as inertes. As adies

    minerais ativas reagem com os compostos hidratados do cimento, j as inertes, apenas

    provocam efeitos fsicos tais como o efeito "microfiller" (Fornasier, 1995).

    Segundo Metha & Monteiro (1994) existem quatro grupos de adies ativas: as

    cimentantes e pozolnicas (escria de altojorno, cinza volante com alto teor de clcio);

    as pozolanas pouco reativas (escria de alto-forno resfriada lentamente, cinza de casca

    de arroz queimada em campo); as pozolanas comuns (cinza volante com baixo teor de

    clcio e materiais naturais que contm quartzo, feldspalto e mica); e as pozolanas

    altamente reativas (slica ativa, metacaulim, cinza de casca de arroz). Das adies

    minerais existentes, a slica ativa a mais utilizada.

    Vrios autores j avaliaram o uso destes materiais e a sua influncia no desempenho,

    tanto mecnico, quanto do ponto de vista da durabilidade de concretos e argamassas.

    FERREIRA et alli (1998) mostraram a influncia positiva da slica ativa no desempenho

    de concretos frente migrao de ons c/oreto. LACERDA (2002) verificou o mesmo

    efeito em concretos com adio de metacaulim e tambm em concretos com slica

    ativa. Mais recentemente, GIANOTTI (2006) avaliou o desempenho de concretos com

    slica ativa e cinza de casca de arroz frente corroso de armaduras, onde estas

    adies apresentaram desempenho muito bom.

    I3.1.1.2 Efeito das adies polmricas~- --_._-------_._-- ._-----_.Muitos tipos de polmeros (polister, epxi, acrlicos, ltex etc) vm sendo adicionados

    a concretos e argamassas com o objetivo de melhorar algumas das propriedades

    destes (RINCN et aln 1996). Esse uso tem sido amplamente difundido devido sua

  • capacidade reduzir a entrada de gua e a conseqente penetrao de agentes

    agressivos, aumentando a durabilidade destes materiais. Alm disso, outro ponto

    marcante o aumento da aderncia entre os materiais acrescidos de polmeros e o

    substrato antigo.

    3.1.2 Inibidores de corroso

    Inibidores de corroso, como o prprio nome diz, so substancias qumicas capazes de

    inibir e/ou reduzir o processo de corroso. Esses materiais foram descobertos na

    dcada de 60, em pesquisas que visavam o desenvolvimento de aceleradores de pega

    que no possussem efeitos negativos na corroso, como os aceleradores de base

    c/oreto. Nessas pesquisas foram desenvolvidos produtos capazes de acelerar a pega do

    cimento, e verificou-se que, alm disso, possuam a capacidade de inibir e/ou retardar

    o processo de corroso do ao (LIMA, 1996). Vale ressaltar que uma parte dos

    inibidores comercializados atualmente tem como caracterstica serem aceleradores de

    pega.

    Os inibidores de corroso agem basicamente de trs formas distintas, que podem

    ocorrem, ou no, concomitantemente:

    1. Interferem nas reaes andicas e/ou catdicas, alterando a velocidade com

    que o processo corrosivo se desenvolve (formam ns complexos com os ons

    c/oreto);

    2. Alteram a camada de passivao do ao, aumentando a sua estabilidade;

    3. Adsorvem-se na superfcie do metal, formando um filme que impede as reaes

    na superfcie do mesmo.

    Vale salientar que a forma de atuao dessas substncias interfere diretamente na

    resposta eletroqumica do sistema concreto-ao. Segundo WRANGLN (1972) apud

    LIMA (1996), uma das forrras de c/assificao dos inibidores segundo sua forma de

    atuao, ou seja, como estes interferem na polarizao do sistema: catdicos,

    andicos, ou mistos.

  • E E E

    Ecoo Ec,a E,o ""

    " ....>

    .. ..,"

    /E,o EI,o E,o

    Log(i) Log(i) Log(i)

    Catdico Andico Misto

    Figura 3-1 - Esquema simplificado das diferentes formas de polarizao promovidas pelos inibidores de corroso

    (adaptado de LIMA, 1996).

    A Figura 3-1 mostra claramente como a interferncia promovida por estes produtos

    nas reaes de corroso altera o equilbrio eletroqumico do sistema concreto-ao,

    resultando em diferentes situaes. Em todos os casos, observamos a reduo da

    corrente de corroso, como era esperado, porm em cada caso, o potencial de

    corroso assume valores diferentes, ora maiores, ora menores que o valor inicial. Essa

    informao muito importante, pois o desconhecimento destes mecanismos pode

    levar a interpretaes erradas sobre o funcionamento destes materiais.

    Atualmente so encontrados no mercado diversos tipos de inibidores de corroso. Estes

    podem ser vendidos na forma de p ou lquido para ser adicionado ao concreto e/ou

    argamassa quando da execuo de uma obra nova ou reparo. Mais recentemente

    novos produtos tm sido desenvolvidos e pesquisados, os quais podem ser aplicados

    diretamente sobre a superfcie do concreto, onde estes penetram e migram at a

    superfcie do ao, protegendo-o. Estes so os chamados MCI (migrating corrosion

    inhibitors). Entretanto existe muita controvrsia a respeito da capacidade destes

    ltimos realmente alcanarem a superfcie do ao (JAMIL et AL., 2005; HOLLOWA Y et

    AL., 2004;). Dos inibidores existentes no mercado, a maioria tem como base as

    seguintes substncias qumicas:

    Nitrito de sdio e de clcio;

    Aminas, amino-lcoot amino-carboxilato;

    Mono-flor fosfato de sdio;

    xido de zinco;

  • Silano organo-funcional base flor.

    3.1.3 Sistemas formadores de pelcula

    So sistemas compostos por polmeros que ao coalescerem formam uma pelcula/filme

    sobre a superfcie a ser protegida, impedindo assim a passagem de gases e ons atravs

    da mesma. Esses materiais podem ser aplicados, dependendo do caso, diretamente

    sobre a superfcie do ao, ou sobre o concreto que o envolve. A diferena principal

    entre as formas de aplicao reside na questo operacional (momento da obra em que

    a pintura aplicada), na quantidade de material envolvido e na proteo ou no do

    concreto de cobrimento. A aplicao direta sobre o ao, apesar de mais econmica do

    ponto de vista do consumo de material, necessita que o ao esteja exposto (antes da

    concretagem), sendo seu uso em reparos controverso. Alguns pesquisadores afirmam

    que o recobrimento de trechos isolados da barra pode levar formao de macro-

    clulas. J a aplicao sobre o concreto, apesar de consumir maior quantidade de

    material, apresenta grande vantagem do ponto de vista executivo (maior facilidade na

    aplicao e re-aplicao), permitindo recobrir todo o trecho da estrutura (no s o

    reparo), o que minimizaria possveis efeitos de macro-clula. Outra vantagem reside na

    proteo do concreto de recobrimento. O uso desses materiais sobre o concreto reduz

    significativamente a carbonatao e a lixiviao deste (RED REHABILlTAR, 2003).

    A capacidade de proteo destes materiais est relacionada qualidade da resina

    empregada e da formulao do produto (relao entre resina, pigmento, solvente e

    carga). As resinas mais comuns utilizadas na construo civil como um todo so:

    PVAc;

    Acrlicas;

    Alqudicas;

    Poliuretnicas;

    1 A descrio deste produto segue o disponibilizado pelo fabricante. Sabe-se, no entanto, que a

    base deste produto um conhecido hidrofugante, e que segundo o fabricante, esta apresenta

    uma molcula mui diminuta capaz de penetrar efetivamente no concreto e inibir/reduzir a

    corroso. Este material um dos sistemas estudados no presente trabalho, e a real

    capacidade de inibio deste ser verificada no transcorrer da pesquisa.

  • Epoxdicas.

    Dentre estas resinas, a primeira, devido a sua baixa capacidade de proteo, utilizada

    somente nas reas internas das edificaes, onde o grau de agressividade bastante

    reduzida. As resinas alqudicas no so recomendadas para uso em contato com o

    concreto2, devido sua baixa resistncia alcalinidade elevada do mesmo - sofre um

    processo de "saponificao". A demais so bastante empregadas na

    proteo/recuperao de estruturas de concreto armado, sendo a epoxdica mais

    resistente a meios extremamente agressivos. No entanto, esta resina deve ser usada

    com cautela (em locais cobertos e/ou sistemas duplos) devido sua baixa resistncia

    radiao ultravioleta.

    3.1.4 Sistemas hidrofugantes

    Sistemas hidrofugantes so compostos por resinas da famlia dos silicones que tm por

    principal caracterstica serem hidrfobas, isto , possuem averso gua. Estes

    materiais, devido sua polaridade similar da gua, tm a capacidade de repelir a

    mesma, afastando-a da superfcie sobre a qual esta est aplicada (isto no ocorre no

    caso de existirem gradientes de presso). Estes materiais devem ser aplicados sobre a

    superfcie do concreto/argamassa que deve estar seca. Estes materiais ento penetram

    nos poros existentes e reagem com a matriz cimentcia, ligando-se quimicamente a

    mesma. JACOa & HERMANN (1997) afirmam que estes materiais apresentam

    desempenho reduzido quando aplicados sobre concreto/argamassa jovem (idade

    menor que seis meses), isso ocorreria uma vez que a continuidade da hidratao da

    matriz cimentcia aps a aplicao destes produtos permitiria a formao de

    compostos hidratados sobre a rea tratada, reduzindo a efetividade do tratamento.

    Outra caracterstica muito importante destes materiais fato destes no

    colmatarem/tamponarem a superfcie dos poros, permitindo que estes "respirem". Isso

    2 Grande ateno deve ser dada a baixa resistncia alcalinidade dessas resinas, uma vez

    que muito comum o uso destas diretamente sobre as armaduras. Esse uso est totalmente

    errado. Essa confuso ocorre uma vez que este tipo de pintura (comumente conhecido como

    "zarco') tem desempenho excelente como primer para elementos metlicos como portes e

    grades, onde sabemos, no existe a elevada alcalinidade proveniente da argamassa ou

    concreto.

  • muito interessante, principalmente em situaes onde necessria a passagem de

    vapor d'gua pelo concreto (locais onde h percolao de gua), onde sistemas

    formadores de pelcula reteriam a passagem deste vapor, formando bolhas no

    revestimento. Esta caracterstica, no entanto, permite no s a passagem de vapor

    d'gua, como tambm de outros gases, como o C02, por exemplo. Dessa forma a

    capacidade de reduo da carbonatao e da lixiviao no to efetiva como nos

    formadores de pelcula. Todavia, no que diz respeito aos fenmenos de transporte

    relacionados gua, estes sistemas se mostram bem efetivos, chegando redues na

    absoro de gua da ordem de 95% (MEDEIROS & HELENE, 2007).

    3.1.5 Proteo catdica

    A prateo catdica utiliza conceitos de eletroqumica para se proteger o metal

    desejado. Numa clula eletroqumica convencional, a rea andica se corri, perdendo

    seus eltrons para a rea catdica onde estes so consumidos. Baseado neste fato, o

    sistema de proteo catdica visa criar uma corrente de eltrons entre um nodo de

    sacrifcio e o metal a ser protegido. Dessa forma a rea andica existente na clula

    eletroqumica, em vez de perder eltrons passa a receb-los, comportando-se ento

    como uma rea catdica. A corroso neste caso no eliminada, porm passa a

    ocorrer em local pr-determinado e de forma controlada enquanto a corrente de

    eltrans for mantida.

    Para conseguir criar esse mecanismo, existem dois mtodos bastante comuns: nodos

    galvnicos e corrente impressa.

    Por corrente impressa:

    Para se estabelecer um sistema de proteo catdica por corrente impressa, utiliza-se

    um retificador de corrente capaz de criar um fluxo constante e controlado de eltrons,

    da ordem de 3 a 20 mA/cm2, entre o metal a ser protegido e o nodo de sacrifcio

    (Figura 3-2). Esse nodo de sacrifcio normalmente colocado sobre a estrutura de

    concreto armado a ser protegida, e revestido com uma argamassa de fixao de alta

    condutividade inica (Figura 3-3). Como nodos de sacrifcio so utilizados metais

    nobres como titnio, por exemplo, j que estes apresentam baixas taxas de corroso e

    menor volume nos produtos resultantes desta, aumentando a vida til do sistema e o

    intervalo de troca destes.

  • Retine.dori.eeorrente(l

    Argamassade fixao,

    Armaduras no.oonreto- eonta:m.nado

    Figura 3-2 - Esquema de aplicao do sistema de proteo catdica por corrente impressa (TULA & HELENE,

    2001).

    Figura 3-3 - Exemplo de um nodo de sacrifcio na forma de malha, aplicado em uma estrutura real (GONAL VEZ

    et AL., 2003)

  • Por nodos galvnicos

    sabido que quando dois metais de natureza distinta entram em contato dentro de um

    eletrlito, o metal mais andico corri. No sistema de proteo catdica por nodos

    galvnicos, utiliza-se um metal de sacrifcio fortemente andico, de forma a se

    contrapor a clula de corroso naturalmente existente na estrutura, conferindo s

    armaduras de ao, proteo contra a corroso. Assim, so utilizados como nodo de

    sacrifcio, metais como o zinco, que possui carter fortemente andico e, alm disso,

    seus produtos de corroso apresentam volumes menores que o do ao.

    3.1.6 Extrao eletroqumica de cloretos

    A extrao eletroqumica de c/oretos um mtodo que reabilitao de estruturas de

    concreto armado que consiste na criao de um campo eltrico entre as armaduras e

    um nodo externo. Com a criao desse campo eltrico, os ons de carga negativa,

    como os c/oretos, so mobilizados em direo ao nodo externo, enquanto os ons

    positivos so conduzidos ao ctodo (armaduras), esse processo conhecido como

    eletro-osmose. Depois de algumas semanas, o eletrlito colocado junto ao nodo

    (normalmente polpa de celulose mida) removido juntamente com o nodo e os ons

    cloreto que migraram para essa regio.

    3.1.7 Realcalinizao

    O mtodo de realcalinizao, como o prprio nome diz, consiste na reposio dos

    lcalis no interior do concreto, junto s armaduras, uma vez que estes podem ter sido

    consumidos por algum processo de degradao, como por exemplo, a carbonatao do

    concreto. Uma vez reposto o nvel de lcalis na soluo do poro junto s armaduras, o

    ph da regio elevado para nveis onde a armadura poderia se repassivar. Embora o

    mtodo tenha bastante sucesso na elevao do ph, alguns estudos apresentam

    problemas com a repassivao do ao (ARAJO, 2004).

    Existem basicamente dois mtodos para a realcalinizao das estruturas de concreto

    armado: realcalinizao passiva e realcalinizao eletroqumica.

  • Realcalinizaco passiva

    A realcalinizao passiva consiste na aplicao de um revestimento rico em lcalis

    sobre a estrutura de concreto armado a ser realcalinizada. Uma vez mantido mido

    esse revestimento, essencial para garantir a mobilidade dos ons alcalinos, a grande

    diferena de concentrao destes no revestimento, com relao ao interior do

    concreto, faz com estes migrem por difuso para o interior do concreto, como mostra a

    Figura 3-4.

    revestimento rico em lcalis

    frente (te realcaliniza o

    concreto carbouatado

    m'ma(lura

    Figura 3-4 - Mecanismo de funcionamento do mtodo de realcalinizao passiva (ARAJO, 2004).

    Esse mtodo, no entanto, possui limitaes quanto profundidade de atuao,

    limitado a cerca de 2 cm dependendo da manuteno da umidade do revestimento e

    da mobilidade inica no revestimento e no concreto da regio a ser recuperada

    (influenciada diretamente pela quantidade, dimenses e interconectividade dos poros).

    Outro ponto importante com relao ao mtodo o seu tempo de durao bastante

    longo - cerca de dois anos. De forma a se minimizar esses inconvenientes, foi

    desenvolvida com bastante sucesso em laboratrio uma metodologia de

    realcalinizao passiva denominada de "realcalinizao natural", onde o revestimento

    trocado por uma soluo rica em lcalis (ARAJO, 2004), visando reduzir o tempo de

    durao do mtodo, bem como aumentar a profundidade de atuao do mesmo.

    Realcalinizaco eletroqumica:

    A realcalinizao eletroqumica um mtodo bastante semelhante ao de extrao

    eletroqumica de c/oretos. Ambos se baseiam no princpio de eletro-osmose, a

    diferena principal est no objetivo de cada mtodo. Ao invs de visar a retirada dos

    ons c/oreto, a realcalinizao eletroqumica visa restabelecer a alcalinidade do

  • concreto. Para isso, utililiza-se um eletrlito rico em lcalis, que por possurem carga

    positiva, so atrados para o ctodo (armadura a ser protegida), elevando o ph na

    regio. Outro ponto importante de ser mencionado diz respeito s reaes catdicas.

    Equao 1

    Equao 2

    As equaes acima mostram que h formao de ons hidroxila junto ao ctodo

    (armadura), auxiliando no restabelecimento das condies de passivao das

    armaduras.

    +

    eletrlito alcalino

    frente de realcaliniza o

    concreto carbonatado

    Figura 3-5 - Esquema simplificado do mtodo de realcalinizao eletroqumica (ARAJO, 2004).

    4 Concluso

    Diante da grande quantidade de materiais e sistemas de reparos disponveis no

    mercado, cabe ao profissional atuante na rea, se aperfeioar continuamente de forma

    a conhecer todos os mecanismos e forma de atuao destes, bem como os mecanismos

    envolvidos no processo de deteriorao das estruturas. Dessa forma, o profissional

    teria ento subsdio para escolher e especificar a melhor soluo para cada situao de

    obra.

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