Lixiviação x carbonatação - Téchne

  

Qual a diferença entre lixiviação e carbonatação? Quais patologias podem advir desses fenômenos? Como evitá-los?

As reações de hidratação do cimento Portland produzem principalmente cristais C-S-H (silicato de cálcio hidratado), duros, resistentes e insolúveis na presença de água. Produzem também cristais de Ca(OH)₂ e Mg(OH)₂, cal hidratada/hidróxidos de cálcio e de magnésio, estes parcialmente solúveis em água, principalmente no caso de água corrente. Ao processo de dissolução e transporte da cal hidratada dá-se o nome de lixiviação. A lixiviação é nociva ao concreto por várias razões: com a remoção de sólidos, ocorre redução na resistência mecânica do material e abre-se caminho para a entrada de gases e líquidos agressivos às armaduras e ao próprio concreto, além da penetração de água e oxigênio que normalmente redunda na corrosão de armaduras em peças de concreto armado ou concreto protendido. O concreto produzido com cimento Portland comum é um material bastante alcalino. Logo após a produção, apresenta pH em torno de 11 ou 12, situação que não favorece o desencadeamento de reações de corrosão nas armaduras, salvo no caso de ataque por cloretos. Nessas condições, diz-se que as armaduras encontram-se passivadas, com importante depósito sobre suas superfícies de hidróxidos de sódio, potássio e, principalmente, cálcio e magnésio. O ar que respiramos é composto por diversos gases, ou seja, nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e outros em menor proporção. Com a penetração de ar nos poros do concreto, através de fissuras ou nos espaços oriundos da lixiviação de cal hidratada, ocorre contato do CO₂ do ar com Ca(OH)₂ e Mg(OH)₂. Em meio úmido, ocorrem reações químicas que darão origem a carbonato de cálcio - CaCO₃ e a carbonato de magnésio - MgCO₃. A transformação dos hidróxidos em carbonatos recebe o nome de carbonatação. A carbonatação redunda em acentuada queda no pH do concreto, com consequente redução na proteção das armaduras. A velocidade de carbonatação depende principalmente da temperatura e umidade relativa do ar, porosidade e incidência de fissuras ou lixiviação no concreto, tipo de meio ambiente/teor de CO₂ do ar. Como as reações de carbonatação dependem da presença de água e de oxigênio, a frente de carbonatação avançará com maior velocidade nos casos em que os poros possam estar parcialmente ocupados por ar e parcialmente por água, verificando-se os casos mais graves para umidade relativa do ar da ordem de 50% a 60%. A lixiviação e a carbonatação podem ser controladas, ou minimizadas, por meio de vários recursos, sendo os principais a boa dosagem do concreto (com o melhor empacotamento e a menor relação água-cimento possíveis), o bom adensamento e o adequado processo de cura. Influem ainda o tipo de cimento, o teor de C₃S e de C₂S na composição química do cimento, a presença de adições e aditivos, a possibilidade de proteção superficial das peças etc.