Estudo experimental da influência da proteção superficial na difusão de cloretos em estruturas de concreto

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar experimentalmente a influência de diferentes sistemas de proteção superficial sobre a difusão de cloretos em concretos. A pesquisa foi realizada por meio de ensaios acelerados em que amostras de concreto com diferentes condições de proteção foram expostas a cloretos (Cl-). As amostras avaliadas neste estudo configuram elementos de concreto sem proteção, com revestimento de argamassa, com revestimento trifásico composto por argamassa, massa corrida e tinta, com estas do tipo PVA ou acrílicas. Durante o período de 90 dias de exposição, as amostras foram monitoradas quanto às propriedades físico-mecânicas, à concentração de Cl- em diferentes profundidades e ao coeficiente de difusão. Os resultados mostraram que o concreto sem proteção apresentou a maior suscetibilidade à penetração de cloretos, com concentração de 0,38% em relação à massa de cimento, a 50 mm de profundidade, e coeficiente de difusão de 13,89×10⁻¹² m²/s. A aplicação de uma camada de argamassa reduziu parcialmente a difusão, limitando a concentração a 0,30% (a 50 mm de profundidade), diminuindo o coeficiente de difusão em 25,3% em relação ao elemento sem proteção. A proteção com o sistema trifásico PVA, composto por argamassa, massa corrida e tinta PVA, apresentou desempenho superior ao elemento sem proteção, restringindo a concentração a 0,23% (a 50 mm de profundidade) e reduzindo o coeficiente de difusão em 27,2% em relação ao elemento sem proteção. O melhor resultado foi obtido com o sistema trifásico usando a tinta acrílica, que apresentou a menor concentração de cloretos (0,19% a 50 mm) e a maior redução do coeficiente de difusão (44,6%), demonstrando eficácia no bloqueio físico da difusão e proporcionando maior durabilidade. Os resultados permitem inferir que a aplicação de sistemas de proteção superficial pode contribuir para a resistência à penetração de cloretos, sendo os revestimentos acrílicos os mais eficazes. As conclusões reforçam a importância da escolha adequada do sistema de proteção para ampliar a vida útil das estruturas de concreto em ambientes urbanos e reduzir os custos associados à manutenção corretiva.

The present study aimed to experimentally evaluate the influence of different surface protection systems on chloride diffusion in concrete. The research was carried out through accelerated tests in which concrete samples with different protection conditions were exposed to chlorides. The samples analyzed in this study consisted of unprotected concrete elements, elements with a mortar coating, and elements with a three-layer system composed of mortar, putty, and paint, which could be either PVAor acrylic-based. During the 90-day exposure period, the samples were monitored for their physical-mechanical properties, chloride concentrations at different depths, and diffusion coefficients. The results showed that unprotected concrete had the highest susceptibility to chloride penetration, with a concentration of 0.38% relative to the cement mass at a 50 mm depth and a diffusion coefficient of 13.89×10⁻¹² m²/s. Applying a mortar layer partially reduced diffusion, limiting the concentration to 0.30% (at 50 mm depth) and decreasing the diffusion coefficient by 25.3% compared to the unprotected element. Protection with the PVA three-layer system, composed of mortar, putty, and PVA paint, showed superior performance, restricting the concentration to 0.23% (at 50 mm depth) and reducing the diffusion coefficient by 27.2% compared to the unprotected element. The best result was obtained with the three-layer system using acrylic paint, which presented the lowest chloride concentration (0.19% at 50 mm) and the greatest reduction in the diffusion coefficient (44.6%), demonstrating effectiveness in physically blocking diffusion and providing greater durability. The results suggest that applying surface protection systems can enhance resistance to chloride penetration, with acrylic coatings being the most efficient. These findings reinforce the importance of selecting an appropriate protection system to extend the service life of concrete structures in urban environments and reduce the costs associated with corrective maintenance