A corrosão das armaduras de aço em estruturas de concreto é um dos maiores desafios na durabilidade de obras de Construção Civil, principalmente em ambientes agressivos, como regiões costeiras ou áreas industriais.
Esse processo de deterioração ocorre devido ao contato de agentes corrosivos, como o dióxido de carbono e os cloretos, no concreto e aço, provocando a formação de ferrugem. Essa reação acaba comprometendo a integridade do concreto e levando a problemas estruturais graves ao longo do tempo.
Uma das soluções para minimizar esses efeitos é a proteção catódica, uma técnica de prevenção que evita a corrosão ao transformar o aço em um elemento “passivo” no processo eletroquímico de corrosão.
Com o uso de ânodos específicos ou de uma corrente elétrica externa, essa técnica reduz significativamente o desgaste das armaduras metálicas e, assim, prolonga a durabilidade da estrutura.
Neste artigo, você vai entender o que é a proteção catódica, como funciona essa técnica e como ela pode ser aplicada para garantir a segurança e a longevidade de estruturas de concreto em ambientes adversos.
O que é a proteção catódica?
A proteção catódica é uma técnica de controle de corrosão voltada para a preservação de estruturas de concreto armado, como pontes, edifícios e outras construções expostas a ambientes agressivos. Esse método atua especificamente nas armaduras de aço embutidas no concreto, evitando que elas sofram oxidação e degradação ao longo do tempo.
Por conta da sua eficácia na durabilidade de construções em regiões com alta umidade, salinidade ou exposição a produtos químicos, a proteção catódica é amplamente utilizada em obras costeiras e industriais, onde a deterioração do concreto pode ser acelerada.
No sistema de proteção catódica, o aço presente nas armaduras é conectado a um ânodo externo, que “assume” o papel de elemento corroído no lugar do aço. Esse processo eletroquímico permite que o metal da armadura permaneça em um estado passivo, afastando o risco de corrosão.
Existem dois tipos principais de proteção catódica aplicados ao concreto: o sistema galvânico, que usa ânodos de sacrifício para proteger o aço, e o sistema por corrente impressa, que utiliza uma fonte de energia externa para fornecer a proteção necessária.
Sistema galvânico
O sistema galvânico, ou por ânodo de sacrifício, é uma das formas mais comuns de proteção catódica para estruturas de concreto armado. Nesse método, metais mais reativos, como o zinco, alumínio ou magnésio, são conectados às armaduras de aço embutidas no concreto. Esses metais servem como ânodos, corroendo-se no lugar das armaduras de aço e, assim, preservando-as do processo de oxidação.
A simplicidade do sistema galvânico é uma de suas principais vantagens, pois dispensa o uso de fontes de energia externas para manter a proteção. A diferença de potencial natural entre o ânodo de sacrifício e o aço cria um fluxo contínuo de elétrons em direção ao aço, mantendo-o protegido ao longo do tempo.
Esse método é especialmente indicado para estruturas de concreto que se encontram em áreas com moderada exposição a agentes corrosivos e em locais onde a manutenção deve ser mínima, como obras marítimas e fundações subterrâneas. Por ser autossustentável e de baixa complexidade, o sistema galvânico é uma alternativa eficaz e durável para proteger o concreto em condições adversas.
Corrente impressa
O sistema de corrente impressa utiliza uma fonte externa de energia para fornecer uma corrente contínua às armaduras de aço embutidas no concreto. Esse tipo de proteção catódica envolve a instalação de ânodos inertes, como titânio revestido, conectados a uma fonte de corrente controlável.
Ao contrário do sistema galvânico, que depende do potencial natural entre os materiais, a corrente impressa permite ajustar a intensidade elétrica conforme as necessidades da estrutura.
A flexibilidade do sistema de corrente impressa o torna ideal para aplicações em ambientes altamente corrosivos, como tanques de concreto para tratamento de água e estruturas expostas a níveis elevados de salinidade. Esse método exige manutenção periódica para garantir o funcionamento correto da fonte de energia e dos ânodos, mas oferece controle preciso sobre a proteção aplicada.
Com o ajuste da corrente elétrica, o sistema de corrente impressa é especialmente eficaz para estruturas complexas ou críticas, onde a resistência à corrosão deve ser monitorada e ajustada ao longo da vida útil da construção.
A adoção dessa técnica vem crescendo no setor da Construção Civil devido à sua eficácia em prolongar a vida útil das estruturas e reduzir custos de manutenção, tornando-se uma solução estratégica para a conservação de obras de alto valor estrutural e econômico.
Como funciona a proteção catódica?
A proteção catódica opera de forma estratégica para conter o avanço da corrosão nas armaduras de aço de estruturas de concreto armado. Em uma estrutura de concreto nova e bem conservada, o material apresenta um pH naturalmente elevado, o que cria uma barreira protetora ao redor das armaduras, inibindo o processo corrosivo.
Contudo, ao longo do tempo, com a exposição a agentes agressivos como cloretos e dióxido de carbono, o concreto pode perder essa proteção. A água e outras substâncias acabam penetrando os poros do concreto, atingindo as armaduras e dando início ao processo de corrosão.
É nesse estágio que a proteção catódica intervém. A técnica envolve a aplicação de uma corrente elétrica contínua diretamente nas armaduras de aço, alterando o potencial eletroquímico da interface aço/concreto.
Esse ajuste torna o potencial mais negativo do que o valor natural de corrosão, o que efetivamente “desativa” o processo corrosivo. A corrente estabelecida pela proteção catódica mantém o aço no estado de cátodo, o que impede a transferência de elétrons que ocorre naturalmente durante a corrosão.
Essa abordagem não só evita o avanço da corrosão, como pode interromper processos já iniciados, estendendo significativamente a vida útil das estruturas de concreto em ambientes com condições desfavoráveis.
Outras técnicas de proteção ao concreto
Além da proteção catódica, há várias estratégias para minimizar a corrosão das armaduras e aumentar a durabilidade das estruturas de concreto armado. Aqui estão algumas das principais abordagens:
- Substituição da armadura tradicional: em vez do aço carbono comum, pode-se usar materiais mais resistentes à corrosão, como o aço inoxidável ou o aço ao cromo de baixo carbono. Esses metais oferecem maior resistência à corrosão e, embora possam ter um custo inicial mais alto, reduzem significativamente a necessidade de manutenções futuras em ambientes agressivos.
- Aplicação de barreiras com revestimento orgânico: para evitar o contato entre as armaduras e agentes corrosivos, revestimentos orgânicos, como a pintura epoxídica, podem ser aplicados diretamente sobre a superfície do concreto ou nas próprias armaduras. Esses revestimentos criam uma barreira física que impede a entrada de umidade e oxigênio, elementos fundamentais para o início da corrosão.
- Modificação do meio com inibidores de corrosão: os inibidores de corrosão são um método amplamente adotado no Brasil. Esses aditivos agem alterando o ambiente químico ao redor das armaduras, dificultando o início e a progressão da corrosão. Este método é prático, pois é incorporado na fase de mistura e não demanda alterações significativas no processo de execução do concreto.
Essas técnicas, isoladas ou combinadas, ajudam a aumentar a vida útil das estruturas de concreto e a reduzir os custos com reparos e manutenção, sendo especialmente úteis em regiões costeiras ou em ambientes industriais.
Conclusão
A proteção catódica é uma ótima opção para prevenir a corrosão das armaduras em concreto armado, principalmente naqueles ambientes com alta exposição a agentes corrosivos, como regiões litorâneas e áreas industriais.
Por meio da corrente elétrica que altera o potencial eletroquímico da armadura, essa técnica evita ou interrompe rapidamente os processos corrosivos, mesmo que estejam em estágio avançado.
Já as outras estratégias de proteção, como o uso de aço inoxidável e ligas especiais, oferecem proteção ao garantir maior resistência ao material da armadura. Essas soluções podem acabar sendo melhores opções nos locais de menor exposição corrosiva, porém, geralmente envolvem um custo inicial mais elevado.
A verdade é que cada técnica possui suas vantagens e limitações, e a escolha ideal vai depender das características da sua obra e das condições ambientais em que ela está inserida.
Em estruturas de concreto com alto valor estrutural e maior exposição à corrosão, por exemplo, a proteção catódica é muitas vezes a escolha preferida, já que possui maior capacidade de prolongar significativamente a vida útil da estrutura.