EFEITOS DOS CICLOS DE MOLHAGEM E SECAGEM E DA

Vários autores, como Meira et al. (2007b) e Medeiros et al. (2010), avaliaram estruturas reais localizadas em ambiente de molhagem e secagem, e verificaram que essas possuem maiores teores de cloretos, em relação à massa de cimento, no concreto, do que estruturas expostas sob umidade constante. No trabalho realizado por Medeiros et al. (2010), maior deterioração foi encontrada nas regiões onde havia acúmulo de água e a superfície do concreto estava submetida a ciclos de molhagem e secagem ocasionados pela água da chuva, em comparação aos andares sem acúmulo. Os autores afirmam que a taxa de corrosão observada depende principalmente do microclima, pois foi confirmado que a ocorrência de ciclagem tem um forte efeito na contaminação do concreto por cloretos, que apresentaram valores de 3 a 8 vezes maiores do que os valores encontrados onde não existiu ciclos de molhagem e secagem.

Para realizar ensaios de laboratório a fim de simular condições naturais de ciclos de molhagem e secagem, não há um protocolo padrão e consenso entre as pesquisas. Isso é notado pelo resumo de exposições cíclicas aplicadas por alguns pesquisadores apresentado na TABELA 4. Nesta tabela estão apresentados os estudos mais recentes que envolvem ciclos de molhagem e secagem com cloretos, publicados em revistas de alto impacto no meio científico, com objetivo de verificar a tendência atual.

TABELA 4 - CICLOS DE MOLHAGEM E SECAGEM COM SOLUÇÃO DE CLORETOS EMPREGADOS NA BIBLIOGRAFIA

REFERÊNCIA CONCENTRAÇÃO

DE SOLUÇÃO CICLO EMPREGADO Figueiredo et al. (2014) 10% NaCl 3 dias em imersão + 4 dias de

Nas estruturas onde há ciclos de molhagem e secagem, o teor de cloretos nas primeiras camadas do concreto aumenta e diminui periodicamente (GUIMARÃES e HELENE, 2004). Em comparação com o perfil de cloretos em ambientes acíclicos, os picos de concentração de cloretos, já visto na FIGURA 3, causados por molhagem e secagem são maiores (NGUYEN e AMIRI, 2016). Na zona de convecção, o período de secagem pode resultar numa solução de poros com alta concentração de cloretos, que pode ser aceleradamente transportada para dentro devido à absorção capilar durante o período subsequente de umedecimento (YE et al., 2016).

Os ciclos de molhagem e secagem são altamente agressivos devido a ação combinada da carbonatação e da penetração dos íons cloretos; por isso, a carbonatação é discutida nesse contexto. Na fase seca, o concreto está sujeito à carbonatação, que é favorecida pelos poros parcialmente saturados. Considerando o fenômeno de carbonatação, se os poros estiverem secos, o gás carbônico penetra no concreto, porém falta água para as reações de carbonatação acontecerem. Se os poros estiverem saturados, a carbonatação fica comprometida pela baixa velocidade de difusão do CO2 na água. Já, se os poros estiverem parcialmente saturados, a frente de carbonatação avança até a profundidade em que os poros mantém essa condição favorável (FIGUEIREDO e MEIRA, 2013).

Na fase de molhagem, a água lava a superfície do concreto, permitindo o transporte dos cloretos externos para dentro do concreto por absorção capilar. Nesta fase, então, o pico de concentração de cloretos é formado (MALHEIRO et al., 2014).

Segundo Bill e Kawanami (2016), a absorção capilar das amostras carbonatadas é maior do que a das amostras não carbonatadas, fato que se deve à diminuição do diâmetro dos poros pelos produtos da carbonatação. Os autores investigaram amostras de concreto com cimento CPII-Z e, para a relação a/c 0,4, as amostras carbonatadas tiveram absorção por capilaridade, às 72 h, 148,3% maior em relação às amostras não carbonatadas.

A carbonatação promove uma alteração microestrutural que torna os poros do concreto mais densos, pois a reação do dióxido de carbono (CO2) no interior do concreto dá origem ao carbonato de cálcio (CaCO3), que precipita nos poros (IHEKWAHA, HOPE e HANSSON, 1996). A alteração da porosidade provocada pela carbonatação pode diminuir a quantidade de cloretos nos materiais expostos à ação de molhagem e secagem. Porém, em contrapartida, a redução do pH do concreto causada pela carbonatação pode agir liberando os cloretos anteriormente fixados e, consequentemente, aumentando o teor de cloretos livres, ou seja, aqueles que contribuem para deterioração da armadura (MOHAMMED e HAMADA, 2003).

Changfeng,Ditao e Daming (2012) concluíram que o coeficiente de difusão de cloretos aumenta com o período de carbonatação ao qual o concreto é exposto. Jung, Choi e Lee (2007) utilizaram ensaios cíclicos e afirmaram que, quando combinada com ação da carbonatação, a penetração de íons cloreto é maior. Ao contrário, Ihekwaha, Hope e Hansson (1996) afirmaram que a difusão de cloretos é retardada pela frente de carbonatação, e Backus, Mcpolin e Holmes (2012) verificaram em seu estudo que a ação combinada pode reduzir a penetração dos cloretos no concreto.

Malheiros et al. (2014) também assegura que o transporte de cloretos é afetado pela ação da carbontação e, para as condições estudadas pelos autores, a carbonatação reduziu a concentração superficial de cloretos e o teor de cloretos totais ao longo da profundidade das amostras. Já segundo Ye et al. (2016), a carbonatação pode diminuir a concentração total de cloretos e a concentração de cloretos livres na região carbonatada, e aumentar o teor de cloreto nas frentes de carbonatação.

Liu et al. (2017a) também pesquisaram a interação entre os mecanismos de carbonatação e ataque por cloretos em concreto com cimento Portland comum e verificaram que a presença de carbonatação tem influência na penetração dos

cloretos do aerossol marinho no concreto. Segundo os autores, a carbonatação pode reduzir a capacidade de fixação do cloreto e também acelerar a taxa de difusão do íon cloreto no concreto. Por outro lado, a penetração de aerossol de cloreto pode resultar em uma menor taxa de carbonatação.

Dessa forma, percebe-se que o efeito da carbonatação na penetração de cloretos no concreto é complexo e resulta em impactos positivos (redução da porosidade) e negativos (liberação de cloretos anteriormente fixados e aumento da absorção capilar).

2.4 EFEITO DA RELAÇÃO A/C, ADIÇÕES, FISSURAS E CARGAS FRENTE A