Nas últimas décadas, ocorreu um avanço no segmento da construção civil, o que inclui melhorias no controle tecnológico do concreto que garantem uma durabilidade superior às estruturas em relação às edificadas no passado. Como parte desses avanços, têm-se novas alternativas como medidas adicionais de proteção e melhorias em técnicas tradicionais. Mesmo com a evolução na tecnologia no concreto, ainda é considerado um desafio garantir a durabilidade e o desempenho adequado de importantes estruturas de concreto armado em ambiente marinho.

O ambiente marinho é agressivo às construções de concreto armado em razão do risco de deterioração prematura decorrente do ataque dos íons cloreto (Cl^–) às armaduras de aço-carbono, desencadeando um processo corrosivo. Cita-se que a estrutura porosa do concreto é basicamente dependente da sua composição, compactação e cura, pois estes parâmetros determinam o teor de água retida nos poros e a resistividade elétrica do concreto e, ainda, a taxa de penetração de ingresso de agentes (oriundos do ambiente externo). Dentre essas, pode-se destacar a adição na composição do concreto de inibidor de corrosão que é uma substância química que pode tanto retardar o estabelecimento de processo corrosivo como controlar a taxa de corrosão em curso.

 

Resistência, durabilidade e penetração

Para Adriana de Araújo, do Laboratório de Corrosão e Proteção do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), usualmente o CP IV e o CP III são os cimentos Portland preferenciais quando se deseja reduzir a penetração e movimentação de Cl^– em estruturas de concreto armado, sendo sugeridas adições diretamente ao concreto, como, por exemplo, de metacaulim, sílica ativa e outros materiais pozolânicos.

Essas adições pozolânicas podem aumentar a densidade do concreto e, portanto, aumentar também a sua resistência a penetração de íons Cl^–. Atualmente, destaca-se a adição de metacaulim que é classificado na NBR 12653:2015 como uma adição pozolana do tipo N, sendo obtida a partir de argilas calcinadas.

Essa adição é constituída, quimicamente, por sílica (SiO₂) e alumina (Al₂O₃) na fase amorfa os quais, quando presentes na mistura fresca do concreto (processo de hidratação do cimento Portland), são capazes de reagir com hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂), formando produtos hidratados (C-S-H) similares aos decorrentes da hidratação do cimento Portland. A interação física (preenchimento de vazios) e a interação química (modificação da reologia dos compósitos) do metacaulim conferem propriedades especiais relacionadas à durabilidade e ao desempenho mecânico de materiais cimentícios.

 

Manutenção e condições climáticas

Ainda, de acordo com a pesquisadora, é fundamental o prévio conhecimento das condições de exposição que as estruturas e suas partes estarão sujeitas e, ainda, das condições climáticas. Essas condições determinam a taxa de penetração de substâncias agressivas no concreto (denominado de estágio de iniciação da corrosão) que, no caso dos íons cloreto, quando atinge uma concentração crítica junta à armadura resulta no mencionado desencadeamento do processo corrosivo (estágio denominado de propagação da corrosão). Esse processo pode levar a degradação das estruturas a níveis além do mínimo aceitável em período bem inferior ao definido em projeto, ou seja, levar ao comprometimento da sua funcionalidade e segurança. A periódica manutenção e a adoção de medidas corretivas efetivas (reparos de reabilitação da estrutura) são essenciais para retardar o processo de degradação, que pode ser resumido em:

 

• Primeiro Estágio: acúmulo de produtos de corrosão no perímetro do aço até um nível crítico em que as tensões internas são suficientes para fissurar o concreto;
• Segundo Estágio: a corrosão avança, provocando a fissuração de toda a camada de concreto de cobrimento da armadura. A duração deste estágio é dependente de diferentes fatores, como condições de exposição, qualidade do concreto, espessura de cobrimento e diâmetro da barra;
• Terceiro Estágio: o acesso facilitado de agentes pelas fissuras intensifica a corrosão em curso. Há delaminação e/ou desplacamento do concreto de cobrimento e perda significativa da seção resistente do aço associada à redução da aderência aço/concreto. A vida útil de serviço é finalizada nesta etapa em que é comprometida a segurança e/ou as funções para qual a estrutura foi edificada;
• Quarto Estágio: a estabilidade é comprometida, levando ao colapso parcial ou total da estrutura.

 

Cabe considerar a disponibilidade de modelos matemáticos para avaliar o desempenho da estrutura frente a diferentes condições de exposição e fatores climáticos e, ainda, para avaliar o uso de alternativas de proteção (proteção superficial, inibidor de corrosão, barras galvanizadas ou de aços especiais ou barras não metálicas e proteção catódica) e seu custo-benefício.

Ressalta-se que a degradação das estruturas também está vinculada a idade, ao uso à qual foi projetada, exposição ao meio onde está inserida e as atividades de manutenção que são definidas por meio de inspeções rotineiras e especiais e têm a finalidade de conservar os aspectos estruturais, de durabilidade e funcionalidade.

 

Colaborou com esta matéria: Adriana de Araújo, do Laboratório de Corrosão e Proteção do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

 

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www.mapadaobra.com.br/papoconstrutivo

 

 

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