Considerando os diferentes processos de deterioração das estruturas de concreto, explique: a) ataque por sulfatos; b) lixiviação. Dissertar sobre: i) Como ocorre o processo; ii) Fatores que influenciam e tipo de cimento mais resistente; iii) Alterações iniciais na superfície do concreto e o efeito a longo prazo. (2,5)

Passo 1

O enunciado pede para explicar dois mecanismos de deterioração em concreto: ataque por sulfatos e lixiviação. Em cada caso devemos abordar:
i) Como ocorre o processo;
ii) Quais fatores influenciam e qual tipo de cimento é mais resistente;
iii) Quais são as alterações iniciais na superfície do concreto e quais os efeitos a longo prazo.

Passo 2

Ataque por sulfatos
i) O ataque começa quando íons \text{SO}_4^{2-} externos penetram no concreto e reagem com o hidróxido de cálcio, \text{Ca(OH)}_2, e com os aluminatos hidratados de cálcio (principalmente \text{C}_3\text{A} hidratado). Essas reações formam gipsita ( \text{CaSO}_4\cdot2\text{H}_2\text{O}) e etringita ( \text{3CaO}\cdot\text{Al}_2\text{O}_3\cdot3\text{CaSO}_4\cdot32\text{H}_2\text{O}), gerando expansão interna e fissuração.
ii) Os principais fatores são a concentração de sulfatos na água ou solo, a permeabilidade do concreto (relação água/cimento elevada aumenta a penetração), o tipo de contração térmica e a presença de íons magnésio (que atacam também a pasta C–S–H). Cimentos com baixo teor de \text{C}_3\text{A} (por exemplo, cimentos type II/S ou CP II-Z) são mais resistentes porque formam menos etringita.
iii) No início observa-se eflorescência branca na camada superficial e ligeira perda de brilho. A médio e longo prazo aparecem microfissuras que se propagam em blocos, levando ao esfarelamento, redução de seção resistente e comprometimento estrutural.

Passo 3

Lixiviação
i) Ocorre quando a água corrente percola sobre o concreto e dissolve seletivamente o \text{Ca}^{2+} do hidróxido de cálcio livre ( \text{Ca(OH)}_2) e, em graus menores, vai descalcificando a fase C–S–H. A remoção de cálcio altera o pH e enfraquece a rede cimentícia.
ii) Fatores importantes são a acidez e vazão da água, temperatura, relação água/cimento elevada e baixa cura. Cimentos que produzem menos hidróxido de cálcio livre — como os com pozolana ou escória (cimento tipo V ou CP IV) — são mais resistentes à lixiviação.
iii) Inicialmente nota-se branqueamento e amolecimento da superfície, aumento de porosidade e redução de dureza. A longo prazo há perda de resistência mecânica, maior permeabilidade e risco aumentado de corrosão das armaduras.

Resposta

a) Ataque por sulfatos:
i) penetração de \text{SO}_4^{2-} que reage com \text{Ca(OH)}_2 e aluminatos formando gipsita e etringita;
ii) influenciado por concentração de sulfato, permeabilidade e tipo de íons; cimentos com baixo teor de \text{C}_3\text{A} são mais resistentes;
iii) primeiro surge eflorescência e perda de brilho, depois microfissuras, esfarelamento e perda de capacidade estrutural.
b) Lixiviação:
i) dissolução de \text{Ca}^{2+} do hidróxido de cálcio e descalcificação da C–S–H por água percolante;
ii) depende de acidez, vazão, cura e relação água/cimento; cimentos pozolânicos ou de escória resistem melhor;
iii) início com branqueamento e amolecimento, longo prazo com perda de resistência, aumento de porosidade e risco de corrosão.

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