Estudo Sobre A Corrosao Em Estruturas De Concreto Armado - Pf

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ESTUDO SOBRE CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO PRINCIPAIS MEIOS CORROSIVOS Atmosfera Solos: Alguns solos apresentam também características ácidas ou básicas Águas naturais estas águas podem conter sais minerais, eventualmente ácidos ou bases,resíduos industriais, poluentes diversos e gases dissolvidos Água do mar: esta água contém uma quantidade apreciável de sais Produtos químicos: desde que em contato com água ou comum idade e sendo ionizáveis, formam um eletrólito, podendo provocar corrosão eletroquímica PRINCIPAIS MOTIVOS DA CORROSÃO NAS ARMADURAS Devido a presença da umidade Laje apresentando concreto altamente permeável e manchas de umidade PRINCIPAIS MOTIVOS DA CORROSAO NAS ARMADURAS por ataques de cloreto A estrutura apresenta formação localizada de pites de corrosão e lascamento do concreto devido a expansão dos produtos de corrosão PRINCIPAIS MOTIVOS DA CORROSAO NAS ARMADURAS nicho e segregação do concreto Ninho de concretagem na viga, originalmente encoberto por concreto que não penetrou entre a fôrma e as armaduras PRINCIPAIS MOTIVOS DA CORROSÃO NAS ARMADURAS Desagregação do concreto Pilar apresentando desagregação na sua base com fácil remoção de concreto e presença de corrosão acentuada.  LOCAIS TIPICOS DE CORROSÃO Em lajes Laje executada sem o mínimo de cobrimento para proteção da armadura que coincidiu com as juntas das fôrmas provocando corrosão generalizada e expansão da seção das armaduras LOCAIS TIPICOS DE CORROSAO Em vigas com juntas de dilatação Alta densidade de armadura na base da viga com cobrimento insuficiente e, infiltração pela junta de dilatação provocando corrosão generalizada e expansão da seção das armaduras LOCAIS TIPICOS DE CORROSAO Alta densidade de armadura com cobrimento insuficiente provocando corrosão generalizada e expansão da seção das armaduras com posterior rompimento dos estribos Na base dos pilares TIPOS DE CORROSÃO Corrosão por lixiviação: essa corrosão forma laminas de material oxidado e se espalha por debaixo dele até camadas mais profundas. O combate a essa floculação é feito normalmente com tratamento térmico. Laminas de material corroído TIPOS DE CORROSÃO Corrosão por pontos : altamente destrutivo, esse tipo de corrosão gera perfurações em peças sem uma perda notável de massa e peso da estrutura. Pode ser difícil de se detectar quando em estágios iniciais, pois na superfície a degradação é pequena se comparada à profundidade que pode atingir. Ela ocorre em locais expostos à meios aquosos, salinos ou com drenagem insuficiente Pontos com corrosao avançada TIPOS DE CORROSÃO As corrosões mais prejudiciais são as localizadas pois, embora a perda de massa seja pequena, as perfurações ou fraturas podem ocorrer em pouco tempo e causar rápida perda de espessura, originando pontos de concentração de tensões e diminuindo a resistência do material. Os fatores que favorecem o surgimento de ataque localizado são: a relação entre a áreacatódica e anódica, a aeração diferencial, a variação de pH e produtos de corrosão presentesna superfície metálica CORROSÃO NA ARMADURA É um caso específico de corrosão eletroquímica em meio aquoso, no qual o eletrólito apresenta uma considerável resistividade elétrica . As variáveis mais importantes: meio corrosivo – composição química, concentração, impurezas, pH, temperatura e sólidos em suspensão material :composição química, impurezas e processo de obtenção condições operacionais condições de imersão. CORROSÃO NA ARMADURA Para se compreender a corrosão foi proposto um modelo por Tuutti , que consiste em dividir o processo em duas fases: iniciação e propagação. A iniciação vai da execução da estrutura até o agente agressivo alcançar a armadura e despassivá-la A propagação consiste no desenvolvimento da corrosão até um limite inaceitável. COMO PREVINIR A CORROSÃO Evitar arestas vivas, recessos, rebarbas, gretas ou cavidades Em locais onde a água pode ficar retida, prever furos de drenagem Em regiões catódicas, diminuir a superfície de contato; Isolar metais distantes na tabela galvânica. Deve-se evitar que o aço entre em contato com o cobre, bronze ou outro metal COMO PREVINIR A CORROSÃO Evitar peças semi-enterradas ou semi-submersas O cobrimento adequado porque o mesmo atua como barreira física e química. Juntas soldadas trazem menos problemas que as parafusadas Uso de espaçadores a fim de diminuir o contato entre a forma e o aço PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Pinturas : a proteção contra a corrosão por meio de pintura do aço por material não-metálico tem por objetivo criar uma barreira impermeável protetora na superfície exposta do aço. Os esquemas de pintura geralmente obedecem às seguintes etapas: Limpeza da superfície: a vida útil do revestimento é função do grau de limpeza da superfície do elemento a ser pintado INIBIDORES DE CORROSÃO Pode prevenir a corrosão do aço sem ter efeitos contrários às propriedades do concreto. Os inibidores agem de acordo com os seguintes mecanismos: por formação de barreiras, por passivação através da oxidação da superfície do aço e influenciando o meio que está em contato com o metal. INIBIDORES DE CORROSÃO inibidores anódicos: Atuam no ânodo retardando ou impedindo as reações que causam a corrosão. Reagem preferencialmente com o produto de corrosão, resultante numa camada aderente e insolúvel na superfície metálica. CONCLUSÃO Além desses quesitos, é importante que o engenheiro avalie todo o trabalho a ser desenvolvido, desde a etapa de projetos, aquisição e recebimento de materiais formas de execução, o ambiente, evitando assim diversos problemas patológicos pra toda obra que podem ser relacionados com, as fissuras, corrosão de modo geral deformações aparentes, e por vezes o acúmulo exagerado de água. CONCLUSÃO De todos os fatores intervenientes acelerantes da corrosão de estruturas de concreto, ficou evidente que, os mais significativos são a qualidade do concreto e a espessura de cobrimento, apesar de não haver consenso quanto a qual é o melhor concreto para seproteger a armadura e quais as espessuras de cobrimento mais adequadas. Verificou-se a influência significativa do ambiente na incidência e intensidade da corrosão, e a importância de se analisá-lo em escala micro, ou seja, micro-clima. Estaanálise pode explicar a incidência diferenciada das patologias em diversas partes de uma mesma estrutura. CONCLUSÃO A corrosão de estruturas de concreto armado é um processo eletroquímico, e como tal deve ser tratado. Qualquer metodologia de tratamento que não contemple os mecanismo de corrosão eletroquímica (eletrodo, eletrólito, diferença de potencial, condutor), está fadada ao fracasso. Será apenas um paliativo, correndo-se o risco de ter o problema agravado pelo desconhecimento das leis que o regem. Os principais causadores da corrosão de armadura do concreto são o CO2 e os íons de cloreto. Sendo que o primeiro contribui com a queda do pH e a conseqüente despassivação da armadura e o segundo contribui com a diminuição da resistividade do concreto e o ataque a camada passivadora. PREVENÇÃO CONTRA A CORROSÃO DAS ARMADURAS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO ASPECTOS CONSTRUTIVOS Para se combater a corrosão deveríamos seguir uma uma sequência lógica de medidas : Identificação do material atacado Identificação dos materiais envolvidos no processo Classificação do tipo e forma Causas da corrosão Remoção da corrosão Comparação com limites de remoção de metais previstos em ordem técnica Tratamento Registro do problema Observação periódica PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Proteção catódica ou eletrolítica: utiliza-se o processo de formação de pares metálicos (um é de sacrifício), que consiste em unir-se o metal a ser protegido com o metal protetor, o qual deve ser mais eletro positivo (maior potencial de oxidação no meio) que o primeiro, ou seja, deve apresentar um maior tendência de sofrer corrosão. PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Menor custo Aderência e Resistência à abrasão;  Durabilidade superior à da película formada pela tinta; Uniformidade e garantia de recobrimento, pois é imersa totalmente no banho de zinco fundido, assegurando a formação da camada em todos os pontos de sua superfície; Acabamento uniforme, não havendo restrições para qualquer outro tipo de acabamento estético como pinturas. PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Revestimento primário ou "primer": tem como objetivo umedecer adequadamente a superfície e provê-la de adesão à camada subsequente de pintura Camada intermediária: tem por objetivo fornecer espessura ao sistema, aumentando o caminho dos agentes corrosivos. PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Camada final ou de acabamento: tem por objetivo dar aparência final ao substrato, como cor e textura, podendo também atuar como barreira aos agentes agressivos do meio ambiente.  Sistema de pintura PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Galvanização: é o processo onde o revestimento de zinco é obtido por meio da imersão da peça ou da própria chapa de aço em um recipiente com zinco fundido a 460 C. A aplicação do zinco pode ser feita na própria chapa de aço ou no componente já processado PRINCIPAIS MEIOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO Uma camada de zinco fornece tripla proteção Primeiro o zinco fornece um revestimento resistente e aderente que veda o metal subjacente do contato com seu ambiente corrosivo.  Segundo, o zinco corrói mais lentamente que o ferro.  Terceiro, se o revestimento for danificado e o aço exposto o zinco adjacente protege o aço exposto "proteção anódica". TIPOS DE CORROSÃO Corrosão galvânica : esse tipo de corrosão ocorre devido a formação de uma pilha eletrolítica quando utilizados metais diferentes. As peças metálicas podem se comportar como eletrodos e promover os efeitos químicos de oxidação e redução Contato bi metalico aço- alumínio TIPOS DE CORROSÃO Corrosão uniforme: mais comum Consiste em uma camada visível de óxido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extensão do perfil. É caracterizada pela perda uniforme de massa e conseqüente diminuição da secção transversal da peça. Esse tipo de corrosão ocorre devido à exposição direta do aço carbono a um ambiente agressivo e à falta de um sistema protetor Corrosão em uma coluna de aço CORROSÃO É devido ao fluxo de elétrons, que se desloca de uma área da superfície metálica para a outra. Esse movimento de elétrons é devido a diferença de potencial, de natureza eletroquímica, que se estabelece entre as regiões. Segundo Gentil, como o processo de corrosão é eletroquímico, procura-se evitar que haja as condições que viabilizem a formação da pilha MATERIAS QUE CONSTITUEM O CONCRETO Os agregados são responsáveis pelas características como: porosidade, composição granulométrica, absorção d'água, estabilidade, forma e textura superficial dos grãos, resistência mecânica, módulo de deformação e substâncias deletérias. TIPOS DE CONCRETO Concreto magro: sem função estrutural, caracteriza pelo baixo consumo de cimento, pouca trabalhabilidade tendência a segregação e exsudação, devido a pouca quantidade de pasta de cimento. Tipos de concreto Concreto convencional: é o concreto comum em que é feito o lançamento manual através de carrinhos de mão, gruas ou elevadores, não podendo ser bombeado. É aplicado em todo tipo de estrutura como: fundações, pilares, vigas, lajes TIPOS DE CONCRETO Concreto auto-adensável: produto com plasticidade e elevada consistência medida através do ensaio de abatimento em torno 220 mm (± 20 mm). de ferragens. Indicado para concretagem de peças com dimensões reduzidas, grande concentração INFLUÊNCIA DAS CARACTERISTICAS DO CONCRETO Durabilidade está relacionada com a capacidade do concreto resistir a intempéries, ataques químicos, ou seja, a qualquer tipo de processo que cause sua deterioração. Os problemas com a durabilidade são causados por desacordo das normas técnicas, especificações de forma equivocada, e por não respeitar o cobrimento exigido por norma de acordo com o meio a qual a estrutura está instalada MATERIAS QUE CONSTITUEM O CONCRETO Os aditivos são produtos adicionados ao concreto com a finalidade de melhorar ou modificar suas características, melhora a durabilidade e a resistência mecânica do concreto. MATERIAS QUE CONSTITUEM O CONCRETO A água utilizada têm a função de contribuir para a reação química que transforma o cimento portland em uma pasta aglomerante. A quantidade da mesma deve ser bem dosada pois se for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo, se a quantidade for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar. MATERIAS QUE CONSTITUEM O CONCRETO Cimento: pode ser definido como um aglomerante obtido a partir do cozimento de calcários naturais ou artificiais. É composto de clínquer e de adições que distinguem os diversos tipos existentes, tem propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que misturado com água, formam um composto que endurece em contato com o ar. INTRODUÇÃO Esta apresentação irá abordar o estudo sobre a corrosão em estruturas de concreto armado. Principais patologias: fissuração e a corrosão de armadura. São as que envolvem maiores risco a segurança pois as variáveis que intervêm no processo se originam de diversas fontes dificultando um diagnóstico preciso das estruturas danificadas. INTRODUÇÃO Principais fatores : aumento da esbeltez das estruturas, reduzindo as dimensões das peças estruturais e o cobrimento das armaduras o que acarreta uma maior facilidade de penetração dos agentes agressivos do meio e o aumento da agressividade do meio ambiente, causado principalmente pela industrialização OBJETIVO Estudo das principais patologias nas estruturas em concreto armado e as alternativas para solução dos problemas realizando um diagnostico das causas; tendo em vista que a correção deve atender o principal triênio da construção civil o custo, a durabilidade e a segurança da estrutura. É um material de construção constituído de cimento, agregado miúdo, agregado graúdo, água e eventualmente aditivos químicos e adições O mais utilizado é o concreto de cimento Portland Sua resistência por sua vez está intimamente ligada com o teor de vazios, quanto maior o número de vazios menor será sua resistência conforme tabela O CONCRETO MATERIAS QUE CONSTITUEM O CONCRETO Concreto é composto por uma mistura de água, cimento, areia e pedra britada, e eventualmente aditivos que em proporções prefixadas formam uma massa compacta que endurece com o tempo. INFLUÊNCIA DAS CARACTERISTICAS DO CONCRETO Permeabilidade é a propriedade que governa a velocidade do fluxo de um fluido para parte interna de um material sólido A permeabilidade da pasta de cimento é diretamente influenciada pela relação água/cimento e pelo grau de hidratação INFLUÊNCIA DAS CARACTERISTICAS DO CONCRETO Porosidade está relacionada com o volume desses vazios Os poros são importantes por serem um meio de transportar tanto substâncias liquidas como nocivas e também faz distribuição do tamanho dos mesmos. INFLUÊNCIA DAS CARACTERISTICAS DO CONCRETO Fator água/cimento que é proporção entre a água e o cimento utilizados na mistura influência diretamente na facilidade do concreto em se adaptar às formas e na sua resistência Cobrimento tem por finalidade proporcionar uma proteção física para a armadura e um meio alcalino elevado para que seja evitada a corrosão por passivação do aço COMO DIAGNOSTICAR OS PROBLEMAS EXISTENTES NA ESTRUTURA mecanismos: todo problema patológico,ocorre através de um mecanismo. No caso da corrosão de armadura os mecanismos principais são a carbonatação e a contaminação por cloretos. origem: apesar de grande parte das patologias ocorrerem durante a etapa de utilização, a maioria delas tem a sua origem na etapa de projeto, e é justamente lá que as intervenções apresentam os melhores resultados, com os menores custos. COMO DIAGNOSTICAR OS PROBLEMAS EXISTENTES NA ESTRUTURA Causas: os agentes que causam os problemas patológicos podem ser vários. Logo depois do diagnostico concluído devemos prestar atenção na parte que consiste na terapia pois a mesma corresponde ao estudo da correção e da solução dos problemas patológicos. Para que se tenha sucesso nas medidas terapêuticas, de recuperação e prevenção é necessário que o diagnóstico tenha sido bem feito, que se conheça muito bem as vantagens e desvantagens de cada material. CORROSÃO Corrosão é uma interação destrutiva de um material, a partir de suas superfícies expostas, em compostos não aderentes, solúveis ou despersíveis no ambiente seja por reação química, ou eletroquímica. A corrosão pode ser classificada segundo a natureza do processo e também segundo sua morfologia. De acordo com a natureza do processo, classifica-se a corrosão em química e eletroquímica. CORROSAO Corrosão Química: é um processo que se realiza na ausência de água, em geral em temperaturas elevadas, porque na temperatura ambiente o sistema não possui energia para reação, ocorre devido a interação direta entre o metal e o meio corrosivo. CORROSÃO Corrosão eletroquímica: é o fenômeno que ocorre na maioria das reações de corrosão com a presença de água ou ambiente com umidade relativa acima de 60%, ocorrendo a formação de óxidos. COMO DIAGNOSTICAR OS PROBLEMAS EXISTENTES NA ESTRUTURA O diagnóstico é o momento de maior importância pois deve contemplar todos os aspectos do problema, que são: sintomas: que são as manifestações externas características nela identificamos a origem e os mecanismos dos fenômenos envolvidos, assim como estimar as prováveis consequências. COMO DIAGNOSTICAR OS PROBLEMAS EXISTENTES NA ESTRUTURA Inspeçao: que consiste em coletar as informaçoes sobre os problemas encontradas… Check list :que checa se realmente a necessidade de intervençao, fazendo o roteiro para posterior auditoria se necessário reunindo os documentos básicos… Inspeçao detalhada: busca-se a envidências que comprovem as hipóteses levantadas Diagnóstico: momento o qual define-se a origem dos problemas e os agentes causadores…. Prognóstico: Terapia: momento no qual se aplicam os reparos, reforços AS PRINCIPAIS PATOLOGIAS ENCONTRADAS NAS ESTRUTURAS Já nas outras regiões o processo de corrosão se dá por ações contundentes de ambientes urbanos / industriais O risco de degradação aumenta quanto mais próxima a obra estiver da orla e pode depender também da direção dos ventos. INFLUÊNCIA DAS CARACTERISTICAS DO CONCRETO Para obtenção de um bom concreto de acordo com sua finalidade, devem ser efetuadas com perfeição as operações básicas de produção do material, que influem nas propriedades do concreto endurecido, estar atento as condições ambientais e respeitar o projeto como mostrado na figura AS OPERAÇOES BÁSICAS DE PRODUÇÃO DO CONCRETO Dosagem: é o estudo das proporções e quantificação dos materiais componentes da mistura Mistura: é o momento em que o concreto sofre homogenizaçao Transporte: leva o concreto do ponto onde foi preparado ao local onde será aplicado Lançamento: é o momento no qual o concreto é aplicado, em geral, nas fôrmas. O mesmo começa a endurecer apos quatro horas da adição da agua AS OPERAÇOES BÁSICAS DE PRODUÇÃO DO CONCRETO Adensamento: compactação da massa de concreto, procurando retirar-se dela o maior volume possível de vazios para aumentar-se a resistência Cura: conjunto de medidas com o objetivo de evitar a perda de água (evaporação) pelo concreto nos primeiros dias de idade, água essa necessária para reação com o cimento (hidratação). Normalmente a resistência de projeto é atingida após vinte e oito dias da aplicação AS PRINCIPAIS PATOLOGIAS ENCONTRADAS NAS ESTRUTURAS Existem diversas patologias mas a corrosão de armadura corresponde a 20% dessas manifestações, comprovando assim sua intensa gravidade No caso do Brasil, tendo em vista que suas principais cidades se situam em regiões litorâneas, as estruturas ficam propicias as ações de agentes agressivos que estão presentes em suas atmosfera marinha os agentes agressivos que mais atacam a pasta de cimento no concreto são os sais de magnésio e sulfatos, enquanto que os cloretos concorrem para a corrosão das armaduras de aço INIBIDORES DE CORROSÃO inibidores catódicos: atuam, por sua vez, reprimindo as reações no cátodo. De maneira mais específica, atuam inibindo o processo catódico, impedindo a difusão do oxigênio e a condução de elétrons. 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