Considerando os diferentes processos de deterioração das estruturas de concreto, explique:
b) ataque por cloretos.
b) ataque por cloretos.
Passo 1
O enunciado pede para explicar o ataque por cloretos em estruturas de concreto armado. O conteúdo envolve durabilidade do concreto e corrosão eletroquímica do aço de armadura. Para resolver, vamos precisar de conceitos de transporte de íons em meios porosos, filme passivo do aço em meio alcalino, limiar de concentração de cloreto e reação de corrosão eletroquímica.
Passo 2
Descrevemos como os íons cloreto (
) penetram no concreto: por difusão (de áreas de alta para baixa concentração), por sucção capilar (absorção de água de chuva, de-icing salts ou ambiente marinho) e por permeação de soluções salinas. A velocidade de ingresso depende do fator água/cimento, porosidade e espessura do cobrimento de concreto.
Passo 3
Em concreto fresco e hidratado a solução intersticial é fortemente alcalina (
), o que forma um filme passivo de óxido sobre o aço, inibindo a corrosão. Quando a concentração de
chega ao limiar crítico (tipicamente entre
e
em massa de cloreto em relação ao cimento), esse filme é rompido (“depassivado”), expondo o aço metálico ao meio agressivo.
Passo 4
Com a passivação rompida, inicia-se a corrosão eletroquímica do aço. No anodo ocorre
e no cátodo tipicamente a oxidação do oxigênio
Os produtos intermediários geram hidróxidos de ferro que se oxidam a óxidos hidratados (ferrugem).
Passo 5
A ferrugem ocupa volume até seis vezes maior que o ferro metálico, gerando tensões internas no cobrimento. Essas tensões produzem fissuras e destacamentos (“spalling”) do concreto, reduzindo a proteção e acelerando ainda mais a penetração de cloretos e a corrosão.
Passo 6
Fatores que influenciam o ataque por cloretos incluem: razão água/cimento (quanto menor, menor permeabilidade), espessura e qualidade do cobrimento, uso de aditivos ou materiais pozolânicos (que retardam a difusão de íons), e manutenção preventiva (inibidores de corrosão, recobrimentos hidrofóbicos).
Resposta
O ataque por cloretos ocorre quando íons
ingressam no concreto por difusão e capilaridade, atingem uma concentração crítica (
–
em massa de cimento) e rompem o filme passivo de óxido protetor do aço. Isso inicia um processo eletroquímico de corrosão, gerando ferrugem que expande e causa fissuras e spalling do cobrimento, acelerando ainda mais o dano. Fatores como baixa razão água/cimento, cobrimento adequado e uso de aditivos pozolânicos ajudam a retardar esse fenômeno.