Monitorização permanente da cororsão em estruturas de betão armado. Resultados a longo prazo

Abstract

O conhecimento atual sobre as causas de corrosão das armaduras e sobre as formas de atuação para minimizar a sua ocorrência encontra-se já bastante difundido no meio nacional. Ao nível internacional e também nacional, assiste-se atualmente ao aperfeiçoamento de modelos de previsão do comportamento a longo prazo de estruturas de betão armado danificadas com corrosão das armaduras e ao desenvolvimento de diferentes materiais de reparação e de metodologias de prevenção da corrosão das armaduras, sobretudo em ambientes de elevada agressividade ambiental.

Este esforço tem sido acompanhado pelo desenvolvimento de diferentes métodos experimentais de medição de parâmetros relevantes para a degradação do aço embebido no betão. Este tipo de métodos aplica-se quer para a medição de características do betão de recobrimento, enquanto meio de proteção das armaduras face ao ambiente de exposição, quer à medição de parâmetros relevantes para a evolução da degradação das armaduras como, por exemplo, a velocidade de corrosão.

A abordagem convencional para o diagnóstico de processo de contaminação do betão com agentes agressivos consiste na análise química de amostras retiradas das estruturas. No caso de deterioração relacionada com a corrosão das armaduras é habitualmente avaliada a profundidade de carbonatação e/ou o perfil de cloretos. Existem também várias técnicas não destrutivas ou parcialmente destrutivas disponíveis que permitem avaliar diretamente o estado de corrosão das armaduras, como a medida do potencial de corrosão e medidas da intensidade de corrente de corrosão. Trata-se, contudo, de leituras pontuais, realizadas com sondas externas, que só fornecem informação relativa a um dado instante.

Sendo a velocidade de corrosão das armaduras e, portanto, a velocidade de degradação do betão armado muito influenciada pela temperatura, pela humidade e pelo acesso de oxigénio, reconhece-se que uma adequada compreensão sobre o processo de deterioração e, portanto, do estado do betão, só pode ser alcançado através do estudo do histórico de alterações temporais e sazonais que ocorrem na zona do betão de recobrimento. A obtenção de informação relevante requere a realização de várias campanhas experimentais com periodicidades criteriosamente escolhidas.

Outra abordagem que tem vindo a ser desenvolvida consiste na introdução de sensores embebidos no betão de recobrimento durante a fase de construção ou na sequência de trabalhos de reparação. Este tipo de sensores, desenhados de modo a medir os parâmetros relevantes para a durabilidade, são habitualmente ligados a sistemas de aquisição automática de dados, sendo assim possível obter informação com grande detalhe, em tempo real, sobre a evolução da degradação das estruturas por corrosão das armaduras.

A monitorização contínua da corrosão das armaduras permite não só diagnosticar o problema mas também acionar soluções e avaliar a sua eficácia, constituindo assim importantes ferramentas disponíveis para a otimização das operações de manutenção e reparação de estruturas betão armado, sobretudo em ambientes de elevada agressividade ambiental.

O LNEC tem vindo a desenvolver diversos sensores eletroquímicos adequados para embeber no betão que permitem detetar, em tempo real, a progressão da penetração de agentes agressivos para as armaduras no betão de recobrimento, o início da corrosão do aço embebido no betão e a sua velocidade de degradação.

O desenvolvimento de sistemas de monitorização permanente da corrosão das armaduras iniciou-se no LNEC à época da construção da Ponte Internacional sobre o Rio Guadiana, onde foram introduzidos os primeiros sensores embebidos no betão, para avaliação do potencial de corrosão das armaduras. Desde esta altura prosseguiu-se com o aperfeiçoamento dos sensores aplicados e com o desenvolvimento de novos sensores. Atualmente existe já uma grande experiência na utilização deste tipo de sistemas de monitorização, tanto em laboratório, para avaliação de produtos e de metodologias de reparação, como em obras novas localizadas em ambientes agressivos e em estruturas danificadas com corrosão das armaduras e submetidas a trabalhos de reparação ou reabilitação. Nesta comunicação exemplificando-se as potencialidades e limitações deste tipo de sistemas com a apresentação de resultados de obras instrumentadas pelo LNEC.