Proteção catódica previne e mitiga corrosão em estruturas de concreto armado

Os elementos de concreto armado são projetados e construídos para durar muitos e muitos anos. No entanto, há manifestações patológicas que precisam ser evitadas, sob o risco de comprometer a funcionalidade, a longevidade e a segurança dessas estruturas. Nesse grupo de anomalias, uma das mais preocupantes é a corrosão prematura das armaduras, que geralmente é resultado de falta de manutenção, de falhas de projeto e execução e da não adoção de técnicas adequadas de prevenção e controle.

Adriana de Araújo, pesquisadora do Laboratório de Corrosão e Proteção do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), explica que a corrosão é desencadeada pela penetração, através dos poros do concreto, de dois elementos principais: os íons cloretos (presentes na atmosfera marinha e industrial) e o gás CO2 da atmosfera urbana. Esse último, ao reagir com os componentes alcalinos da pasta de cimento, reduz o PH na região da armadura, dando início ao processo de deterioração.

COMO EVITAR A CORROSÃO?

Há uma série de ações para prevenir e controlar a corrosão em estruturas de concreto. A primeira delas é a substituição do aço da armadura por aços especiais mais resistentes à corrosão, como o inoxidável e o aço ao cromo de baixo carbono, por exemplo. Essa solução vem sendo utilizada em alguns países em estruturas novas que precisam apresentar uma vida útil superior a cem anos e em obras de reparo.

Outra estratégia válida, a depender do grau de exposição da estrutura, é controlar a corrosão por meio da modificação da característica do concreto. Isso pode ser feito, por exemplo, aumentando a espessura de cobrimento, alterando a relação água-cimento e através de aditivos que melhoram as propriedades do concreto. Também é possível usar inibidores de corrosão adicionados à mistura de cimento ou aspergidos na superfície concretada.

Há, ainda, a opção de retardar o aparecimento de manifestações patológicas interpondo uma barreira na superfície do concreto. Nesse caso, o mais usual é a aplicação de uma camada de pintura epoxídica ou de revestimento de zinco.

PROTEÇÃO CATÓDICA

Uma das técnicas mais eficazes para o controle da corrosão é a proteção catódica que vem sendo aplicada há décadas em estruturas metálicas, sendo largamente utilizada para proteção de cascos de navios e de tubulações enterradas.

A proteção catódica tem como princípio estabelecer um fluxo de corrente que mantém o aço-carbono como cátodo, minimizando a perda natural de elétrons para o meio. A técnica pode ser aplicada durante a construção, ou em elementos já edificados, nos quais as armaduras estão passivadas. “No caso de estruturas que já apresentam processo de deterioração, a proteção catódica passa a ser adotada como medida mitigadora, tendo o objetivo de diminuir a taxa da corrosão em curso e o surgimento de regiões adicionais de corrosão na estrutura”, comenta Araújo.

CORRENTE IMPRESSA X CORRENTE GALVÂNICA

A proteção catódica pode ser obtida por dois métodos principais: via corrente impressa e por meio de corrente galvânica.

Na corrente impressa, a proteção é fornecida por imposição de correntes elétricas ou de tensões que são geradas por uma fonte externa permanente de energia elétrica (retificador). A corrente flui de um ânodo condutivo para as armaduras da estrutura. Nesse caso, usualmente são usados ânodos inertes instalados na superfície do concreto e cobertos com argamassa condutiva.

“A proteção catódica por corrente impressa é indicada tanto para obras novas, quanto para obras existentes, especialmente para estruturas expostas a cloretos”, explica Adriana de Araújo.

Já a proteção por corrente galvânica consiste em um fluxo de corrente elétrica que parte de um ânodo consumível, usualmente um elemento de zinco embutido na argamassa de baixa resistividade elétrica. Como a célula de corrosão da armadura requer um meio condutor (eletrólito), a eficiência dessa técnica depende da resistividade elétrica do concreto, que deve ser mantida ao longo do tempo.

De acordo com a pesquisadora do IPT, a proteção galvânica é tradicionalmente aplicada para recuperar áreas localizadas de estruturas com corrosão induzida por íons cloreto. Mais recentemente essa técnica passou a ser associada à proteção catódica por corrente impressa. Nesse caso, ela contribui exigindo valores menores de imposição de corrente.

A pesquisadora do IPT Adriana de Araújo participou do Web Seminário “Tecnologia e Construção: Proteção catódica”, no final de outubro de 2020. O evento, realizado pelo AECweb, contou com patrocínio da Gerdau. Clique aqui para conferir a apresentação na íntegra.

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