A carbonatação do concreto é uma questão muito importante para os engenheiros civis porque está diretamente relacionada com a durabilidade do concreto armado.
Vamos dar uma olhada primeiro
O que é carbonatação do concreto?
É um processo de O hidróxido de cálcio contido no concreto reage com o dióxido de carbono na atmosfera para produzir carbonato de cálcio e água..
Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 +H2Ó
Este processo começa na superfície do concreto e avança gradativamente em direção ao interior do concreto. A carbonatação do concreto é um processo lento e contínuo.
Se a frente de carbonatação atingir o reforço, poderá causar corrosão do aço.
Como ocorre a corrosão das armaduras?
Durante a reação de carbonatação, o valor do pH do concreto cai para aproximadamente 9. Nesse valor, a camada protetora de óxido ao redor da armadura se rompe, o que pode levar à corrosão da armadura.
A armadura é protegida pelo estado alcalino da pedra de cimento. Isto é neutralizado pela carbonatação, o que permite a corrosão na presença de oxigênio e umidade.
Se este processo continuar, o volume em torno da armadura aumenta e então aparecem fissuras na zona de cobertura à medida que a armadura fica ainda mais exposta ao ambiente. Além disso, devido a esta corrosão, também pode ocorrer lascamento à medida que o volume interno aumenta.
Como resultado, a resistência do reforço fica comprometida e a sua resistência à tração é perdida.
O artigo sobre Como prevenir a corrosão Também poderia ser feita referência a informações sobre medidas de proteção contra corrosão
Fatores que afetam a taxa de carbonatação do concreto
Existem fatores relacionados ao concreto e ao ambiente externo que influenciam a carbonatação.
Vamos listar todos eles.
- Qualidade do concreto
- Relação água-cimento
- Permeabilidade do concreto
- Cobertura para os reforços
- Humidade relativa
- Concentração de monóxido de carbono no meio ambiente
- proteção da superfície
- Idade da estrutura
- A orientação da estrutura
- Aditivos
- Porosidade do concreto
- Tempo de cura
Os fatores acima estão diretamente relacionados à carbonatação do concreto e as alterações realizadas poderiam reduzir a taxa de carbonatação do aço da armadura.
Como testar a carbonatação
O grau de carbonatação pode ser determinado muito cedo através de um teste simples.
Uma solução de fenolftaleína contendo 1% de fenolftaleína é pulverizada no concreto recém-exposto.
Se a cor do concreto mudar para rosa, essa área do concreto não está carbonatada. A área que não foi descolorida pelo uso da fenolftaleína é carbonatada.
Existem outros métodos como Análise de espectro IR de concreto carbonizado. O CO2 O método mede a absorção através da amostra.
Além disso, foram desenvolvidos métodos empíricos para calcular a profundidade de carbonatação do concreto.
Como você calcula a profundidade de carbonatação?
A seguinte equação pode ser usada para calcular o tempo necessário para a carbonatação até a fortificação.
t = (d/k) 2
Onde t é o tempo de carbonatação, d é o cobrimento do concreto e k é a permeabilidade do concreto.
Usando esta equação podemos determinar o tempo que leva para a carbonatação atingir as melhorias. Conhecer a idade do edifício permite-nos verificar se as armaduras estão afetadas pela carbonatação.
Isto pode ser usado como um método de aproximação e a permeabilidade típica do concreto em relação ao grau do concreto pode ser usada.
Outras equações naturais semelhantes foram desenvolvidas que contêm mais parâmetros para calcular a profundidade de carbonatação.
Agora vamos discutir o assunto mais importante…
Como evitar a carbonatação do concreto
O melhor a fazer é desacelerar esse processo, pois é muito difícil interrompê-lo completamente.
Contudo, para evitar/minimizar a carbonatação do betão, o seguinte poderia ser implementado.
- Uma vez que a relação água-cimento mais elevada contribui para uma maior profundidade de carbonatação, esta poderia ser controlada, se possível.
- A cura adequada do concreto e um tempo de cura mais longo ajudarão o concreto a responder bem e reduzirão as fissuras no concreto. A cura adequada reduz a permeabilidade do concreto e, como resultado, a taxa de carbonatação diminui.
- Utilização de aditivos para alterar a estrutura dos poros e reduzir a permeabilidade do concreto.
- Para reduzir a porosidade do concreto, poderiam ser utilizados aditivos como sílica ativa com maior área superficial.
- O uso de revestimentos protetores melhora a Durabilidade do concreto e mais adiante no processo de carbonatação.
- Está comprovado que o concreto autoadensável apresenta melhor desempenho contra a carbonatação do concreto.
O reparo de vergalhões corroídos devido à carbonatação do concreto pode ser feito da mesma forma que outros reparos em vergalhões corroídos.
Reparar concreto
- Limpe completamente a área afetada e remova todo o concreto solto.
- Limpe os reforços.
- Isso pode ser feito manualmente usando uma escova de aço ou um limpador químico apropriado pode ser aplicado para remover a ferrugem.
- Se os reforços estiverem tão danificados que não consigam mais suportar as forças de tração, deverão ser substituídos.
- Proteja os reforços com inibidores de corrosão.
- Aplique aglutinante na superfície do concreto para melhor aderência.
- Aplicar uma argamassa adequada. Pode ser concreto sem retração ou mistura de argamassa aprovada pelo engenheiro civil.
