Corrosão das Armaduras: Causas, Diagnóstico e Métodos de Prevenção
A corrosão das armaduras é uma das manifestações patológicas mais recorrentes e críticas em estruturas de concreto armado. Esse fenômeno compromete a durabilidade da edificação, reduzindo a capacidade resistente do concreto e podendo levar a falhas estruturais severas. Neste artigo, abordaremos os principais mecanismos de corrosão, as técnicas de diagnóstico e os métodos de prevenção e tratamento.
1. O Fenômeno da Corrosão nas Armaduras
A corrosão das armaduras é um processo eletroquímico influenciado pela presença de agentes agressivos, sejam eles externos, oriundos do ambiente, ou internos, incorporados ao concreto. Para que a corrosão ocorra, é necessário que haja água, oxigênio e a formação de uma célula eletroquímica, o que só acontece após a despassivação da armadura.
O concreto, naturalmente alcalino (pH entre 12 e 13), protege as armaduras ao formar uma camada passivadora de óxido estável ao redor das barras de aço. No entanto, quando essa camada é comprometida — seja por carbonatação, penetração de cloretos ou outras influências agressivas —, a armadura perde sua proteção e fica vulnerável ao ataque corrosivo, iniciando o processo de degradação.
A corrosão gera produtos expansivos que aumentam o volume do aço, exercendo tensões internas no concreto e levando à fissuração, desplacamento do cobrimento e, em casos mais severos, à perda da capacidade estrutural da peça. Como no caso da foto abaixo.
Fonte: acervo técnico Engenheira Marília Araújo, coordenadora da pós graduação em patologia e manutenção das construções do instituto nova engenharia
Na imagem, é possível identificar a presença de corrosão nas armaduras. Durante a inspeção realizada no local, constatou-se que essa corrosão foi causada pela ação de íons cloreto, um mecanismo que será discutido mais adiante neste artigo.
Um ponto de atenção importante, tanto na fotografia quanto no caso analisado, é a tentativa de correção inadequada do problema. Observou-se que foi aplicado um material rico em fósforo, o que não é uma solução eficaz, especialmente considerando a causa raiz da deterioração: a contaminação por íons cloreto. Esse tipo de intervenção não impede a progressão da corrosão e pode comprometer ainda mais a durabilidade da estrutura.
2. Principais Mecanismos de Corrosão
Os dois principais mecanismos de corrosão nas armaduras são:
2.1. Corrosão por Carbonatação
A carbonatação ocorre quando o dióxido de carbono (CO₂) do ambiente penetra nos poros do concreto e reage com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂) presente na pasta de cimento, formando carbonato de cálcio (CaCO₃) e reduzindo o pH do concreto. Quando o pH cai abaixo de 9, a camada passivadora das armaduras é destruída, permitindo o início da corrosão.
📌 Fatores que aceleram a carbonatação:
- Baixo cobrimento da armadura.
- Concreto poroso ou com alta relação água/cimento.
- Cura inadequada do concreto.
- Exposição a atmosferas com alta concentração de CO₂.
📌 Diagnóstico da carbonatação:
- Ensaio com fenolftaleína: aplicação do reagente na superfície do concreto. Se o pH for acima de 9, a área fica rosa. Se estiver carbonatada, fica incolor.
- Teste de profundidade da carbonatação em testemunhos extraídos do concreto.
2.2. Corrosão Induzida por Cloretos
A corrosão por cloretos é mais agressiva e imprevisível do que a carbonatação. Neste caso, os íons cloreto (Cl⁻) penetram no concreto e desestabilizam a camada passivadora das armaduras, iniciando a corrosão de forma localizada. Esse processo ocorre em ambientes marítimos (maresia), regiões com uso excessivo de aditivos à base de cloretos e estruturas expostas a agentes químicos industriais.
📌 Fontes de cloretos:
- Água do mar e maresia.
- Uso inadequado de aditivos de cura à base de cloretos.
- Exposição a sais de degelo em regiões frias.
- Contaminação industrial.
📌 Diagnóstico da corrosão por cloretos:
- Ensaio de titulação iônica para medir a concentração de cloretos na pasta de cimento.
- Pacometria para avaliar a espessura do cobrimento e a profundidade de inserção dos cloretos.
3. Diagnóstico da Corrosão
A correta identificação do tipo e do estágio da corrosão é essencial para a definição do melhor método de reparo. Os principais ensaios utilizados são:
📌 Ensaios não destrutivos (END)
- Pacometria: identifica a posição e o cobrimento das armaduras.
- Esclerometria: avalia a resistência superficial do concreto, correlacionando com sua permeabilidade.
- Termografia infravermelha: identifica variações térmicas associadas à presença de umidade.
📌 Ensaios destrutivos
- Extração de testemunhos e ensaio de carbonatação com fenolftaleína.
- Titulação de íons cloreto.
- Ensaio eletroquímico de potencial de corrosão: mede a atividade de corrosão das armaduras com eletrodos de referência.
4. Métodos de Prevenção e Proteção
A prevenção da corrosão nas armaduras é essencial para garantir a durabilidade da estrutura. As principais medidas incluem:
4.1. Controle na Fase de Projeto e Execução
- Aumentar o cobrimento das armaduras conforme exigido pela NBR 6118/2014:
- Ambientes internos secos: 2 cm
- Ambientes externos urbanos: 2,5 cm
- Ambientes agressivos (costeiros ou industriais): 3 a 4 cm
- Utilização de concretos com baixa permeabilidade, reduzindo a relação água/cimento para valores inferiores a 0,50.
- Uso de concretos com adições minerais (sílica ativa, metacaulim ou pozolanas) para aumentar a durabilidade.
- Cura adequada do concreto para evitar fissuração precoce e aumentar a resistência superficial.
4.2. Proteção das Armaduras
- Uso de inibidores de corrosão: Aplicação de compostos à base de nitritos ou aminoálcoois para retardar a corrosão. Esses produtos criam uma barreira quíímica queimpede a progressãão do processo corrosivo, formando um âânodo de sacrifíício, ou seja, sehouver uma nova corrosãão, a nova corrosãão primeiro consome o produto, proporcionandoproteçãão adicional.
- Galvanização ou aço inoxidável: Utilização de armaduras com revestimento protetivo.
- Aplicação de pinturas e revestimentos protetores: Uso de vernizes acrílicos ou epóxi na superfície do concreto para reduzir a penetração de agentes agressivos.
5. Métodos de Recuperação e Reparo
A correção da corrosão deve ser conduzida de acordo com a sua causa raiz. O tratamento da corrosão por carbonatação, por exemplo, é significativamente mais simples do que a correção de danos causados por íons cloreto. Portanto, para definir a intervenção mais adequada, é essencial realizar uma inspeção detalhada a fim de identificar a origem do problema.
Neste artigo, abordaremos exclusivamente a correção da corrosão por carbonatação. Quando o processo corrosivo já está instalado, algumas técnicas podem ser aplicadas para a recuperação da estrutura:
5.1. Reparo Localizado
Para corrosão superficial, o reparo pode ser realizado através da remoção do concreto contaminado, limpeza das armaduras com jato abrasivo e aplicação de argamassas poliméricas.
5.2. Reforço Estrutural
Em casos avançados de corrosão, onde há comprometimento da seção da armadura, pode ser necessário o reforço com novas armaduras e aplicação de concreto projetado.
5.3. Proteção Catódica
Método altamente eficaz que consiste na aplicação de uma corrente elétrica controlada para interromper a corrosão. Pode ser feita de duas formas:
- Proteção catódica galvânica: Uso de ânodos de sacrifício de zinco ou magnésio.
- Proteção catódica impressa: Aplicação de corrente elétrica externa para interromper a corrosão.
6. Conclusão
A corrosão das armaduras é uma das principais causas de deterioração das estruturas de concreto armado. O conhecimento aprofundado dos mecanismos de corrosão, diagnóstico preciso e aplicação de métodos adequados de prevenção e recuperação são fundamentais para garantir a longevidade das edificações. O correto controle de cobrimento, uso de concretos duráveis e aplicação de proteções adicionais podem minimizar significativamente os danos e aumentar a vida útil das estruturas.
📌 Engenheiros e patologistas devem estar atentos a essa manifestação patológica, pois sua prevenção e reparo adequado evitam altos custos com manutenção corretiva e garantem a segurança das edificações. 🚧🔬
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Referências Bibliográficas
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118:2014 – Projeto de Estruturas de Concreto.
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655:2015 – Concreto de Cimento Portland – Preparo, Controle e Recebimento.
- HELENE, P. Manual de Corrosão em Estruturas de Concreto Armado. PINI, 1993.
- MEHTA, P.; MONTEIRO, P. Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais. IBRACON, 2014.
- HELENE, P. Manual para reforço e proteção de estruturas de concreto, PINI, 1992.
