Penetração de cloretos nos concretos

Os corpos de prova cilíndricos de concreto, submetidos aos mesmos ciclos de envelhecimento (secagem e umedecimento) utilizados no ensaio de potencial de corrosão, tiveram sua frente de penetração de cloretos verificada após 24 semanas. Esta análise se deu pela ruptura diametral dos corpos de prova, seguida por aspersão de solução de AgNO3

e solução de fluoresceína, respectivamente.

As imagens dos concretos após o tratamento com as soluções foram apresentadas na Figura 5.33. Foram analisados dois corpos de prova de dimensões de 10 x 20 cm (diâmetro x altura) de cada traço.

Figura 5.33 _{– Visualização da frente de penetração de cloretos nos concretos após 24 ciclos}

(Fonte: próprio autor)

Este método é qualitativo, indicando a presença de cloretos na forma de íons livres, que são os que efetivamente causam preocupação quanto à corrosão. Com um paquímetro digital foi verificada a profundidade de penetração desses cloretos, obtida a partir da medida da espessura mais clara visualizada nos corpos de prova. Os resultados foram apresentados na Tabela 5.49.

Tabela 5.49 _{– Resultados da espessura de penetração de cloretos dos concretos}

Traço Espessura da _{frente (mm)} Desvio Padrão

(mm) Coeficiente de variação (%) CR 27,58 1,74 6% C30 21,45 1,56 7% C50 19,37 0,84 4% C50 C30 CR

Esses resultados também foram representados na forma gráfica, conforme apresentado pela Figura 5.34.

Figura 5.34 – Resultados da frente de penetração de cloretos nos concretos

(Fonte: próprio autor)

Esses valores foram analisados pelo o teste ANOVA para se verificar a significância das diferenças obtidas nos resultados. Esta análise, considerando um nível α de significância de 5%, foi apresentada na Tabela 5.50.

Tabela 5.50 – ANOVA para as medidas da frente de penetração de cloretos dos concretos

Fonte da variação _quadrados Soma dos _liberdade Grau de Quadrado _médio F valor-P F crítico

Fator 1.597,5971 2 798,7983 322,5615 1,56E-53 3,0598

Erro 351,6519 142 2,4764

Total 1.949,2480 144 significativo

A partir da comparação entre os valores obtidos de F e F crítico, é possível rejeitar a hipótese H0, indicando que existe pelo menos um par de médias que são, significativamente,

diferentes. Para se verificar quais dessas comparações apresentam diferenças entre seus valores, foi realizado o Teste de Tukey com duas amostras presumindo variâncias equivalentes (Tabela 5.51). De fato os valores apresentam dispersões homogêneas, caracterizando-os como homoscedásticos, pois todas as relações entre os valores das variâncias são menores do que 4.

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 P enet raç ão d e clore to s (mm )

Traços dos concretos

Tabela 5.51 _{– Teste de Tukey para a frente de penetração de cloretos dos concretos} CR C30 CR C50 C30 C50 Média 27,58 21,45 27,58 19,37 21,45 19,37 Variância 3,0295 2,4254 3,0295 2,1116 2,4254 2,1116 Observações 40 52 40 53 52 53 Variância agrupada 2,6872 2,5050 2,2670 Grau de liberdade 90 91 103 T 17,7751 24,6815 6,9881

P(T<=t) bi-caudal 1,72E-31 2,13E-42 1,42E-10

t crítico bi-caudal 1,6620 1,6620 1,6598

significativo significativo significativo

Pela análise comparativa entre os valores de T e t crítico entre cada par de traços verificado, é possível afirmar que todas as médias apresentadas são, estatisticamente, diferentes umas das outras. Dessa forma, a incorporação da ACBC provoca influência significativa na profundidade de penetração de cloretos nos concretos. Esta análise está alinhada aos resultados obtidos também para as argamassas (item 5.5). Além disso, foi verificado também que à medida que o aumento no teor de ACBC, provoca uma redução na espessura da frente de penetração dos cloretos.

Sarmento & Vanderlei (2011) também verificaram a profundidade de penetração de cloreto nos concretos utilizando ACBC como agregado miúdo. Todos os concretos com ACBC apresentaram uma diminuição desta frente, sendo que os teores entre 15% e 25% foram os que apresentaram melhor desempenho.

Alguns autores atribuíram a diminuição da penetração de cloretos em concretos à diminuição dos poros e da interconectividade dos capilares, provocados principalmente pela incorporação de algumas adições minerais (CHINDAPRASIRT et al., 2007; CHINDAPRASIRT et al., 2008; YAZICI, 2008; CHALEE et al., 2009; GASTALDINI et al., 2010).

Entretanto, considerando as análises anteriores do concreto com ACBC, é possível que a penetração dos íons cloretos não esteja relacionada, em maior relevância, pela absorção ou permeabilidade do concreto, visto que as análises de índice de vazios, absorção de água e amplitude de variação de massa, ao longo dos ciclos de envelhecimento, não apresentaram diferenças significativas entre as misturas em estudo. Quanto à migração iônica, também é pouco provável que ela seja o principal mecanismo de transporte verificado nos concretos, uma vez que envolve processos eletroquímicos de geração de corrente elétrica para essa migração, inexistente para as amostras estudadas.

Desta forma, é possível que a diferença verificada na frente de penetração de cloretos, em forma de íons livres, entre os três concretos em estudo, seja atribuída, em maior importância, à difusão iônica.

De acordo com Cascudo (1997), a difusibilidade iônica acontece devido a gradientes de concentração iônica, seja entre o meio externo e o interior do concreto, seja dentro do próprio concreto. Essas diferenças nas concentrações de cloretos suscitam o movimento desses íons em busca de equilíbrio. Deste modo, a difusão iônica é o mecanismo de transporte predominante dos cloretos dentro do concreto, caso se verifique uma certa interconexão dos capilares e haja um eletrólito.

Este efeito de gradiente nas concentrações de cloretos pode ter ocorrido de maneira diferenciada no concreto referência e nos concretos com substituição de areia. No caso dos concretos com ACBC, ocorreram reações entre as espécies químicas presentes na cinza (Tabela 5.1) e a solução de NaCl na concentração de 3,5%. Essas reações levaram à diminuição da cristalização de cloretos no interior da amostra, pois houve a precipitação do Cl- _{com espécies químicas presentes na ACBC, formando uma barreira que diminuiu a}

penetração dos cloretos. No caso do concreto referência, a cristalização dos cloretos ocorreu em uma profundidade de penetração maior pela não formação dessa barreira composta pelos produtos de precipitação.

Em suma, a incorporação da ACBC provocou um efeito positivo na verificação da frente de penetração de cloretos, uma vez que ela diminuiu a profundidade da ocorrência de cloretos livres, dificultando, assim, a ruptura do filme de passivação da armadura provocada por esses íons.