Carbonatação do Concreto – A Morte Fatídica do Concreto!

O concreto possui várias patologias, sim, doenças, como a carbonatação do concreto. E por mais incrível que pareça, a sua origem não é por falha humana ou por falta de inspeções periódicas e nem ao menos falhas de manutenção.

Mas é causada pela mais poderosa entidade existente no planeta, que governa todos os seres vivos. Ela se chama…

…Causas naturais.

Ou simplesmente, no caso desse texto que você está lendo agora, química.

Sim, a matéria terror de muitos estudantes do ensino médio, e amado por alguns, é a ciência que estuda, entre muitas coisas envolvendo a matéria, as reações químicas.

E é exatamente isso que acontece na carbonatação do concreto, pelo qual veremos a seguir.

Leitura complementar: Patologia Na Construção Civil; 4 Exemplos Na Construção Civil

Carbonatação do concreto, o que acontece?

Para dizer de forma simples, carbonatação do concreto é uma reação química que reduz a durabilidade da estrutura feita de concreto.

Ou, se você quiser algo mais técnico, a carbonatação do concreto pode ser dita como o processo físico-químico entre o CO2 (gás carbônico) presente no ar e os compostos da pasta de cimento.

De um modo mais detalhado e chique; o que aconteceu ao concreto quando sofre a carbonatação é a penetração do gás carbônico dentro dos poros do concreto, assim se diluindo na umidade presente na estrutura e assim formando o composto ácido carbônico (H₂CO₃).

O ácido carbônico reage com a pasta de cimento hidratado, resultado em carbonato de cálcio (CaCO₃) e água, criando-se a carbonatação do concreto.

O carbonato de cálcio não desgasta o concreto, porém, quando esse composto se forma, consome o álcalis da pasta de cimento, reduzindo seu pH. O pH de concreto possui normalmente entre 12,6 e 13,5 de pH. Na carbonatação do concreto, esses valores caem aproximadamente até 8,5 de pH.

Essa alteração do pH facilita o desencadeamento da corrosão, pois a alcalinidade é importante para manter o aço do concreto armado protegido.

A carbonatação do concreto começa de fora para dentro do concreto, a partir do meio de uma frente carbonatada, assim como um toque da morte tocando na sua pele e injetando vários vírus destrutivos dentro do seu sistema (urgh!).

Quando atinge a profundidade das armaduras, acontece a desestabilização (despassivação) da camada passiva protetora. Após a despassivação, o processo corrosivo terá inicio ao mesmo tempo em que houver umidade (eletrólito), diferença de potencial (diferença de aeração ou tensões entre ambos os pontos da barra ou do concreto), agentes agressivos (gás carbônico e fuligem) e oxigênio ao redor da armadura.

Os danos são variados, podem aparecer fissurações, destacamento do cobrimento do aço, redução da seção da armadura e perda de aderência com o concreto.

Consequências

Assim como algumas patologias humanas, quanto mais a doença avança, pior a situação fica. O mesmo acontece na carbonatação do concreto, que dependendo da qualidade do material, ele se deteriora cada vez mais, se nada for feito.

Os primeiros sinais da carbonatação são o aparecimento de depósitos brancos na superfície do material, isso fica cada vez mais evidente quando surgem fissuras e o desplacamento da camada de recobrimento do concreto.

Essa carbonatação faz a estrutura da construção sofrer problemas sérios de estabilidade global, tendo o desenvolvimento continuado dos processos corrosivos das armaduras, aumentando seu risco de desmoronamento e acidentes fatais.

Detectando o problema

Apenas no olho é bastante difícil de observar os níveis de carbonatação de um concreto, mas não tema. Existem meios pelo qual podem ser usados para testar e medir os níveis de carbonatação do concreto.

Usando…

… Fenolftaleína!

Fenolftaleína, além de ser um nome ultra difícil, é um indicador ácido-base usado para medir o nível de pH. Sua formula é: C₂₀H₁₄O_4.

O que a fenolftaleína faz aqui? Simples! É só quebrar o concreto e passar a fenolftaleína sobre ele, e algo interessante vai acontecer…

…O concreto muda de cor!

• Incolor – É indicação de pH abaixo de 8, que são más noticias para o concreto, pois indica altos níveis de carbonatação.
• Rosa – o Ph está entre 8,0 e 10,0, indicação de carbonatação.
• Carmim ou roxo – Se a cor estiver um rosa bem escuro em todo o material da estrutura, indica um bom estado.

Medidas preventivas

Entre os métodos utilizados para prevenir a reação, uma boa cura ajuda bastante. Não, nada de poções de cura. Nós estamos falando é da cura do concreto.

Como ela afeta majoritariamente as condições de hidratação dos milímetros superficiais presentes da estrutura, é um processo essencial para reduzir o efeito da carbonatação.

Geralmente, a análise da influencia da cura com a resistência à carbonatação é feita por meio da utilização de períodos diferentes da cura ou com a utilização de formas diferenciadas de cura.

Assim, quanto maior o tempo de cura, maior será o nível de hidratação do cimento e menores serão os poros e permeabilidade do concreto, diminuindo as chances de carbonatação.

Ou simplesmente, crie um bom concreto.

Com um concreto de altíssima qualidade, os impactos da carbonatação terão mais de 100 anos de trabalho para começar a causar danos na estrutura.

Claro que isso depende também da onde a estrutura é construída, já que lugares como túneis e viadutos esse problema é bastante comum e decorre de fissuras que permitem a entrada de água no interior do concreto armado, aumentando os riscos de carbonatação.

E mais, se estive usando um cimento que não seja portland, como cimento de aluminato de cálcio; pode ir esperando problemas começarem a aparecer, porque carbonatação será uma enorme dor de cabeça na sua construção.

Conclusão

As patologias do concreto podem causar diversos tipos de acidentes. Principalmente os corrosivos, igual ao que se acontece na carbonatação do concreto. E infelizmente, isso é inevitável de acontecer, o que não significa que você não possa estar preparado para lidar com ela ao primeiro indício.

Assim como todos os seres vivos nesse planeta, cedo ou tarde, alguma coisa vai dar errado no nosso sistema, seja em forma de doenças transmitidas pelo ar ou por simplesmente erros na cópia de uma célula revoltada com o hospedeiro.

No caso do concreto, só pelo fato do ar ter dióxido de carbono já o prejudica, pois acarreta o processo de carbonatação, capaz de fazer o material se corroer.

Já se imaginou dirigindo calmamente sobre uma ponte de concreto, e do nada ela começar a cair? Pois é, por isso que é importante se importa com a qualidade do concreto a ser criado e a prevenção e inspeção de danos da estrutura.