seu lascamento em casos mais avançados de corrosão Segundo ensaios realizados, a fissuração reduz significativamente a carga última do pilar, e deve-se

mesmo desprezar a contribuição do concreto de recobrimento sempre a abertura das fissuras atingir 0,20mm. A deterioração severa pode implicar em perda de seção transversal das barras da armadura longitudinal, e a conseqüente redução na capacidade de carga da peça é em geral reduzida, se comparada à resultante do efeito da fissuração do concreto de recobrimento ( RIPPER e SOUZA, 1998). A redução das dimensões das peças comprimidas implica no aumento do índice esbeltez.

A corrosão afeta inicialmente os estribos que apresentam a menor espessura de recobrimento, pequeno diâmetro e estão submetidos à tensões de tração, e tem efeitos muito mais sérios porque o confinamento do concreto fica comprometido e as barras longitudinais ficam livres, e por conseguinte mais susceptíveis à instabilidade lateral. A diminuição do efeito do confinamento do concreto tem sérias implicações nos elementos, uma vez que os estribos contribuem para o equilíbrio das deformações transversais do concreto, principalmente para carregamentos próximos da carga última.

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Para o estabelecimento da capacidade última de peças comprimidas são adotadas diversas hipóteses, destacando-se que a resistência total é constituída pela soma das resistências dos materiais, a contribuição uniforme da seção de concreto na obtenção da capacidade de carga total, o recobrimento do concreto e os estribos impedem a instabilidade lateral das ban-as da armadura longitudinal e desconsideração do efeito da deformação lenta do concreto. Na realidade não se verifica rigorosamente a validade de todas as hipóteses, visto que o carregamento atuante é de longa duração que suscita o efeito da deformação lenta e que acarreta redução das tensões de compressão no concreto. No caso de peças deterioradas, o efeito da deformação lenta será mais acentuado devido à ocorrência de valores mais elevados para as tensões de compressão no concreto, por causa da perda do recobrimento por fissuração ou desplacamento.

As barras da armadura longitudinal estão impedidas de sofrer instabilidade lateral devido ao concreto de recobrimento e estribos, e quando o concreto se desprende ou fissura bastante, esta restrição é especialmente reduzida e mantida unicamente pelos estribos. Mesmo garantida a instabilidade elástica das barras através de estribos convenientemente espaçados, ocorre a instabilidade inelástica nestas barras para tensões próximas do seu limite de escoamento. Além do mais, ocorrem imperfeições geométricas adicionais, perda de recobrimento e diminuição da seção transversal de estribos, condições que reduzem bastante a carga de escoamento das barras, de modo que o concreto já danificado absorva mais carga e que aumenta as possibilidades de ruína do elemento comprimido.

2.16 Despassivação da armadura

O desenvolvimento do processo de corrosão, da armadura embutida no interior de um elemento estrutural de concreto, requer a prévia destruição da película protetora e passiva da superfície do aço, denominada despassivação do aço. A despassivação do aço pode ocorrer por intermédio de dois modos, a saber, pela diminuição gradativa da elevada alcalinidade natural do concreto, ou pela destruição da película passiva e protetora da superfície do aço, que são causadas,

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respectivamente pela carbonatação do concreto e ataque de íons agressivos sobre a superfície do aço.

2.16.1 Carbonatação do concreto

A carbonatação é um processo natural de deterioração das estruturas de concreto expostas, provocado pelo dióxido de carbono disponível no ar atmosférico, que à semelhança de outros gases ácidos, torna-se reativo mediante a sua solubilização na água para formar o ácido carbônico. Devido à permeabilidade da estrutura porosa do concreto à líquidos e gases, e ao preenchimento dos poros com uma solução aquosa saturada de íons alcalinos, a carbonatação é um processo físico e químico que envolve a difusão do dióxido de carbono gasoso na fase aquosa dos poros do concreto, e a posterior reação química do mesmo dissolvido na água, com constituintes alcalinos presentes na solução saturada, segundo o modelo esquematizado na figura 2.17.

Figura 2 .1 7 Modelo simplificado da carbonatação do concreto (CEB, 1989). A carbonatação envolve, fundamentalmente a combinação do hidróxido de cálcio com 0 dióxido de carbono solubilizado em água, e a formação de um precipitado insolúvel de carbonato de cálcio, segundo as seguintes equações (2.7) e (2.8) simplificadas (BROOMFIELD, 1997)

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Hz CO3 + Ca (0 H )2 ^ CaCOs + 2 H2 O... (2.8)

As equações químicas ocorrerão num determinado momento e numa extensão de profundidade variável devido à presença de agregado graúdo e fissuras, denominada frente de carbonatação, que delimita uma interface de alcalinidades distintas a partir da superfície externa exposta.

A deterioração de estruturas, provocada por carbonatação do concreto, não afeta a integridade do concreto, diferente do que ocorre sob ataque químico de íons agressivos e ácidos. Após a dissolução e combinação de todos os hidróxidos alcalinos e parte de silicatos de cálcio da pasta de cimento endurecida, com 0

dióxido de carbono dissolvido na água dos poros, a elevada alcalinidade natural da solução aquosa dos poros do concreto, com pH entre 12 e 13 verificado no início do processo de carbonatação, o seu valor é reduzido para 8,3 sob condições de pressão normal do dióxido de carbono. Se a frente de carbonatação, com pH reduzido a 8,3, atingir profundidades no concreto correspondentes á posição da armadura, a película protetora e existente na superfície do aço será destruída e removida (despassivação), condição que pode propiciar o início da corrosão eletroquímica, desde que estejam presentes os outros elementos indispensáveis para as reações de corrosão, tais como o oxigênio e a umidade. 0 processo de carbonatação do concreto pode ser representado, segundo o modelo simplificado da Figura 2.18. (CEB 1983). C Q i . O . t o H x ) j , j | r ^ C a C0i -.H a O ^ cS ■s cltütAn^iM <)>» ü a p c rfic lc do c o ncrcto (ll«<âncl« (iit 5<«ip<>rnclc do concreto

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0 ingresso do dióxido de carbono ocorre através da estrutura porosa do concreto a