DEGRADAÇÃO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO - Artigo Técnico

A ocorrência de manifestações patológicas precoces nas estruturas de concreto armado é alta, afetando todos os segmentos da construção civil, desde obras de arte até edificações residenciais e comerciais (DAL MOLIN et al., 2016). 

A corrosão das armaduras é hoje umas das causas de manifestações patológicas nas estruturas de concreto armado em todo o mundo;

Essa patologia oferece risco à segurança dos usuários das estruturas, além de consumir elevados recursos financeiros para sua mitigação (pode chegar a 5% do PIB de um país desenvolvido) (KOCH et al., 2002). 

Dados de uma vistoria em 145 viadutos da cidade de São Paulo, realizada na década de 1980, pela Divisão de Obras de Arte da Prefeitura, já apontavam 22 viadutos classificados como de alto risco e 18 como de risco médio, sendo que 58% do total já apresentava problemas de corrosão de armaduras. Os recentes acontecimentos nos viadutos das Marginais Pinheiros e Tietê reforçam a gravidade do problema.

Os sintomas dos problemas de corrosão normalmente ficam visíveis após vários anos da estrutura em uso, o que pode ocorrer de 10 a 15 anos depois da sua construção (RIBEIRO, 2018).

Em casos raros, os problemas de corrosão se manifestam antes de dois anos de uso da estrutura. Por essa razão, existe uma dificuldade dos nossos profissionais da construção entenderem e adotarem medidas efetivas de proteção para garantir uma durabilidade superior ainda na fase de projeto. 

Por ser um fenômeno complexo, com uma série de variáveis envolvidas no processo, a patologia oriunda da corrosão se torna difícil de ser reparada efetivamente. A recuperação do concreto armado pode levar a um certo rejuvenescimento da estrutura, mas normalmente não trata das causas primárias do problema. As circunstâncias que levaram à degradação inicial frequentemente sobrevivem em regiões adjacentes, podendo se revelar outras problemáticas em algum momento futuro. As tratativas de corrosão em estruturas de concreto armado são contínuas, ou seja, é reparado um elemento e, passado certo tempo, outro elemento apresenta sinais de corrosão.

Esse é um dos motivos pelos quais os reparos em estruturas corroídas têm incidência e custo elevados e, como são corretivos, não mitigam o surgimento de patologia futura.

A armadura embutida no concreto intacto se encontra protegida da corrosão em razão da alta alcalinidade da água presente nos poros deste material (GENTIL, 2011). O pH elevado – entre 12,7 e 13,8 – favorece a formação de uma camada de óxido passivante, compacta e aderente sobre a superfície da armadura, que a protege indefinidamente de qualquer sinal de corrosão, desde que o concreto de cobrimento preserve sua integridade (WOLYNEC, 2013).

A despassivação da armadura pode ocorrer pela redução do pH do concreto por carbonatação ou pela penetração de íons cloreto (Cl-) na matriz do concreto (GENTIL, 2011; RIBEIRO, 2018). A corrosão desencadeada pela carbonatação ocorre naturalmente em qualquer tipo de atmosfera (principalmente em ambientes urbanos), enquanto a corrosão por Cl- ocorre em ambiente marinho (ARAUJO; PANOSSIAN, 2010) ou quando há a incorporação de cloretos à mistura do concreto. 

O processo de corrosão da armadura embutida em concreto está fundamentado nos princípios da corrosão eletroquímica, em que a armadura funciona como um eletrodo misto, sobre a qual ocorrem reações anódicas e catódicas, sendo a solução contida nos poros do concreto o eletrólito (GENTIL, 2011; RIBEIRO, 2018).

A Figura 1 ilustra, de modo simplificado, a célula de corrosão formada em concreto carbonatado (com redução do pH).

Quando a corrosão da armadura ocorre, o dano ao concreto é subsequente. O produto de corrosão do aço-carbono é volumoso e precipita na interface entre o aço e o concreto, o que gera tensões que podem causar a fissuração do concreto (GENTIL, 2011). 

As fissuras se propagam usualmente da barra até a superfície externa adjacente mais próxima da estrutura, que pode ser a aresta de um pilar ou de uma viga, conforme pode ser visto na Figura 2, a seguir

De uma forma simplificada, o processo da corrosão das armaduras no concreto é caracterizado por duas fases. 

A primeira fase, chamada de iniciação, refere-se à penetração dos agentes agressivos que modificam o concreto ao redor da armadura (carbonatação e penetração de cloretos). A segunda fase, chamada de propagação, refere-se ao processo de corrosão do açocarbono em si e seu desenvolvimento no concreto armado. A Figura 3 ilustra as duas etapas mencionadas.

Construir estruturas de concreto armado duráveis depende de uma série de cuidados, desde a etapa do projeto até sua execução, passando por especificação de materiais, detalhamento de projeto, resistências, cobrimento de concreto e armaduras adequadas.

Na etapa de execução, optar por materiais de qualidade e processos industrializados, como concreto usinado e vergalhão cortado e dobrado tem papel fundamental para atendermos as especificações de projeto.

O uso do vergalhão cortado e dobrado, produzido industrialmente com alta precisão dimensional, garante o atendimento às especificações do projeto quanto ao cobrimento e à montagem das armaduras em geral. Contar com elementos adicionais industrializados, como telas eletrossoldadas e treliças, também propicia uma elevada qualidade dimensional e rigidez na montagem da estrutura, além dos ganhos de produtividade das equipes de armação.

Durabilidade das estruturas: responsabilidade de todos, desde o projeto até o uso da estrutura, com sua correta manutenção!

Fontes e referencias GERDAU