Página 5 - Alconpat Boletim n°3

ALCONPAT Int.
4 Boletín Técnico 06
A formação e estabilidade dessa película
têm relação com a elevada alcalinidade da
solução aquosa presente nos poros do concreto.
Inicialmente se pensou que essa alcalinidade se
devia essencialmente à presença do hidróxido
de cálcio (Ca(OH)2), resultante das reações de
hidratação do cimento. Contudo, com a evolução
dos conhecimentos sobre o tema, verificou-se que o
elevado pH da solução dos poros do concreto se deve,
principalmente, aos hidróxidos de sódio (NaOH) e
de potássio (KOH), conferindo pHs da ordem de 13
a 14 à fase líquida do concreto (LONGUET et al.,
1973; ANDRADE & PAGE (1986). O crescente uso
de adições no cimento pode reduzir o pH na solução
dos poros do concreto (HAUSMANN, 1998), sem
contudo induzir a despassivação do aço.
A película passivadora protetora do aço é gerada a
partir de uma rápida e extensa reação eletroquímica
que resulta na formação de uma fina camada de
óxidos, transparente e aderente ao aço (POURBAIX,
1987). A composição precisa dessa película ainda é
objeto de discussão. Embora haja algumas teorias,
uma das mais aceitas prevê a formação de uma
película composta de duas camadas: uma mais
interna, composta principalmente por magnetita,
e outra mais externa, composta por óxidos férricos
( NAGAYAMA & COHEN, 1962 apud ALONSO et
al., 2010). Essa película apresenta uma elevada
resistência ôhmica, conferindo taxas de corrosão
desprezíveis, uma vez que impede o acesso de
umidade, oxigênio e agentes agressivos à superfície
do aço, bem como dificulta a dissolução do ferro.
A ação de proteção exercida pela película
passivadora é garantida pela alta alcalinidade do
concreto e um adequado potencial eletroquímico.
Essa condição pode ser melhor observada no
diagrama de equilíbrio termodinâmico proposto por
Pourbaix (1974) para o ferro em meio aquoso, que
mostra as condições de pH e potencial nas quais
o ferro pode situar-se em três condições distintas:
corrosão, passivação ou imunidade (vide Fig. 1).
A zona de imunidade corresponde à
região do diagrama onde o aço não se corrói,
independentemente da natureza do meio ser ácido,
neutro ou alcalino. É para essa zona que o aço é
conduzido quando se aplica a técnica de proteção
catódica (HELENE, 1986). A zona de passivação
Figura 1. Diagrama de equilíbrio termodinâmico, potencial versus
pH, para o sistema Fe – H2O a 25°C (Adaptado de POURBAIX,
1974).
corresponde àquela em que as reações observadas
são as de formação da película passivadora, a qual
será mais ou menos perfeita em função do nível
de proteção que esta camada ofereça ao metal
(POURBAIX, 1987). É o que acontece com o aço
imerso no concreto, em que o pH está na faixa de
12,5 a 14,0 e o potencial de corrosão está na faixa
de 0,15V a 0,40V (PETROCKIMO, 1960 apud
HELENE, 1986). Nessa zona, a corrosão não é
exatamente nula, mas ela ocorre a uma taxa tão
baixa que o metal possui a aparência de manter-
se inalterado (ANDRADE, 1988). A zona de
corrosão corresponde àquela onde há as condições
termodinâmicas necessárias para que o metal
possa desenvolver a corrosão.
Como se percebe, o diagrama de Pourbaix
tem uma grande utilidade no estudo da corrosão,
fornecendo informações sobre as condições de
equilíbrio do ferro em função do pH e do potencial
de corrosão. Contudo, não fornece informações
sobre a cinética da corrosão, a qual depende de
outros aspectos, conforme se discute ao longo deste
fascículo.
A perda de estabilidade da camada passivadora
é que conduz o ferro ao processo de corrosão. Essa
situação ocorre pela penetração de substâncias