Como ocorre a carbonatação do concreto

Uma patologia muito comum que ocorre no concreto é a carbonatação.  Veremos a seguir como este fenômeno ocorre e suas principais consequências.

O concreto sempre apresenta fissuras que permitem a entrada de água no interior do concreto armado. Vejamos na figura abaixo como se dá o processo de carbonatação.

Carbonatação do concreto

Carbonatação do concreto

A água se deposita nos poros do concreto e forma uma película na superfície deste poro. A água então dissolve o Ca e forma Ca(OH)2.

Através dos poros também ocorre a entrada de CO2, que por sua vez reage com a água que está dentro do poro, formando H2CO3 (ácido carbônico).

Em seguida o ácido carbônico reage com o Ca(OH)2 presente formando cristais de carbonato de cálcio CaCO3.

Este processo em si não causa nenhum dano ao concreto. Porém o consumo de Ca faz decair o nível de pH do concreto, que é de 12 a 13 quando novo e pode chegar a 8 a 8,5. E este é o grande problema pois quando pH está alcalino (entre 12 e 13) o aço da armadura está protegido da corrosão galvânica e, o pH, ao decair perde esta capacidade de proteção do aço (despassivação da armadura)

O aço passa então por um processo de corrosão (ferrugem) e passa a expandir, causando o desplacamento da camada de concreto de recobrimento.

Carbonatação do concreto2

Expansão do aço dentro do concreto.

É importante frisar que a carbonatação não é possível de ser verificada a olho nú. Não confundir carbonatação com lixiviação do concreto, que é o carreamento de partículas da matriz cimentícia para a superfície da peça de concreto, como vemos na foto abaixo.

lixiviação

Foto, lixiviação do concreto.

Veremos agora alguns casos de carbonatação do concreto.

fissura

Fissura acompanha a armadura do pilar, mostrando expansão das barras longitudinais da armadura.

Nesta foto acima vemos que as fissuras acompanham a armadura longitudinal dos pilares, demonstrando que ocorreu a expansão desta barra de aço.

261120121010385212

Fissura em apoio de pilares

Da mesma forma vemos neste pilar, a fissura acompanha a armadura longitudinal mostrando que a carbonatação despassivou esta armadura.

Para a ocorrência da carbonatação é necessário a existência de 3 fatores dentro do concreto.

1 – Umidade

2 – Gás carbônico

3 – Oxigênio

Normalmente não é possível evitar o gás carbônico e o oxigênio, por isso é extremamente importante proteger o concreto da umidade.

fissura 3

Neste exemplo da foto acima vemos que a infiltração atinge a viga e alguns pilares, que com o tempo irão apresentar carbonatação e consequente desplacamento.

Como vimos a presença de gás carbônico é um fator que causa a carbonatação. Logo em grandes cidades e subsolos de garagem são locais com maior concentração de gás carbônico e consequentemente onde aparecem mais casos de carbonatação.

fissura 4

Na foto acima vemos uma clássica carbonatação de fundo de viga. A armadura expandiu e causou o desplacamento da cobertura inferior da viga. Isto é frequente em subsolos devido à umidade e presença de CO2 em garagens. Outro fator que influencia na carbonatação de fundo de vigas é a flexão da peça, que causa fissuras na face inferior, aumentando a umidade e entrada de gases.

fissura 5

Na foto acima vemos outro caso típico de carbonatação de fundos de caixas d’água em concreto. Em construções antigas a impermeabilização perde a vida útil e a falta de manutenção faz com que a umidade comece a se infiltrar no concreto. Mesmo em edificações com manutenção cuidadosa é comum terem preocupação com o interior da caixa d’água mas negligenciarem a face inferior da parte externa da caixa d’água. Esta é uma estrutura submetida a grandes cargas sendo constantemente esvaziada e enchida, é uma estrutura de concreto que trabalha e a flexão da laje inferior causa o aparecimento de microfissuras na face externa que se não for tratada irá permitir a entrada de umidade.

Um exemplo onde não costuma aparecer carbonatação é em concretos submersos, pois não há oxigênio e gás carbônico e os poros do concreto estão cheios, não formando a película de água.

fissura 6

Na foto acima vemos um caso de carbonatação logo acima da superfície da água. O concreto que está submerso está com os poros cheios de água, portanto não há formação da película nos poros. A parte que está logo acima da superfície da água é a parte mais agredida pois possui alta umidade.

 

Eduardo Araki

Eng. Civil

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

w

Conectando a %s