Existem vários fatores que aceleram a corrosão. Descreva como o processo de carbonatação e a presença de ácidos pode afetar a estrutura de concreto.
Passo 1
O enunciado pede para explicar como dois mecanismos químicos — a carbonatação e o ataque de ácidos — afetam a estrutura do concreto. O conteúdo envolve a química do cimento hidratado, o equilíbrio de pH no interior do concreto e a proteção que esse pH alto confere às armaduras de aço embutidas.
Passo 2
No processo de carbonatação, o dióxido de carbono da atmosfera penetra poroso no concreto e reage principalmente com o hidróxido de cálcio formado na hidratação do cimento, segundo a reação simplificada:
Essa reação consome alcalinidade e reduz o pH do concreto (de cerca de
–
para valores próximos de
). Como a passivação do aço depende de pH elevado, a carbonatação elimina a camada protetora de óxidos no aço, expondo-o à umidade e ao oxigênio e, assim, favorecendo a corrosão das armaduras.
Passo 3
No ataque de ácidos (por exemplo, ácidos sulfúrico ou clorídrico), as espécies
difundem-se pelo concreto e atacam tanto o hidróxido de cálcio quanto a fase C–S–H (silicato de cálcio hidratado), responsável pela resistência mecânica:
Isso resulta em lixiviação de íons cálcio, aumento de porosidade, perda de resistência e surgimento de fissuras. Com a matriz danificada, a proteção alcalina do aço desaparece e a corrosão se acelera, gerando expansão de produtos de ferrugem e eventual desplacamento do concreto.
Resposta
A carbonatação reduz o pH interno do concreto consumindo hidróxido de cálcio, o que despassiva o aço e permite sua corrosão. A presença de ácidos promove reações de dissolução com o hidróxido de cálcio e a fase C–S–H, aumentando a porosidade, reduzindo a resistência e removendo a alcalinidade que protege as armaduras, acelerando assim o ataque corrosivo.