Ensaio de potencial de corrosão: onde a armadura está corroendo
O mapeamento de potencial identifica as regiões anódicas e catódicas de um elemento de concreto armado e indica a probabilidade de corrosão antes de qualquer sinal visível. Ele diz onde olhar primeiro; o cruzamento com os demais ensaios diz o quanto se preocupar.
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O que mede o potencial das armaduras, em mV
Referência ASTM C876 e RILEM TC 154-EMC
Condição concreto saturado, superfície seca
Resultado mapa de zonas anódicas e catódicas
O que é o potencial de corrosão
O ensaio de mapeamento de potencial de meia-célula, ou potencial de corrosão, é um método semidestrutivo que identifica regiões com potenciais eletroquímicos diferentes em um elemento de concreto armado.
A corrosão do aço é eletroquímica: há transferência de elétrons entre áreas da mesma barra. A região que perde elétrons se oxida e perde massa, é a zona anódica, de potencial mais eletronegativo. A que ganha elétrons é a zona catódica, mais eletropositiva.
No concreto íntegro, de pH acima de 12, o aço fica passivado e apresenta potenciais típicos entre −120 mV e −170 mV. Quando a película passiva se rompe, os potenciais ficam mais negativos, em geral abaixo de −200 mV.
O produto da corrosão ocupa um volume muito maior que o do ferro original. Como o concreto resiste pouco à tração, surgem fissuras paralelas às armaduras e o desplacamento do cobrimento. Enquanto esses sinais não aparecem, só os ensaios eletroquímicos detectam o processo.
O que o ensaio responde, e o que não responde
Mapear as zonas anódicas e catódicas do elemento, por meio de uma malha de leituras.
Detectar pilhas de corrosão, pela diferença de potencial entre regiões.
Avaliar qualitativamente a corrosão, com as faixas da ASTM C876 e a estatística da malha.
Sozinho, o ensaio não informa a velocidade da corrosão, a causa da despassivação nem a perda de seção já ocorrida. Para isso entram a resistividade elétrica, a carbonatação, os cloretos e a medição da bitola na janela de ensaio.
Como o ensaio é executado
Preparação da superfície
Remova todo revestimento, deixando o concreto exposto. Fotografe o elemento antes e depois.
Mapeamento das armaduras
Com georradar ou pacômetro, localize as barras, desenhe sua posição na superfície e registre cobrimento e espaçamentos médios.
Marcação da malha
Marque os pontos de leitura nos cruzamentos das barras ou sobre elas, em malha regular. Use malhas finas, de 10 a 20 cm, para localizar ânodos em pilares e vigas.
Quebra para conexão
Abra uma quebra mínima, de preferência na quina e no encontro das armaduras, para prender a garra. Limpe a barra e aproveite para medir bitola, cobrimento e carbonatação.
Saturação do concreto
Molhe a área de ensaio. A saturação pode levar de 30 minutos a mais de 4 horas. Meça com o concreto saturado e a superfície seca, passando um pano antes das leituras.
Montagem
Use multímetro de alta impedância (a RILEM recomenda no mínimo 10 MΩ). Ligue a garra da armadura ao polo positivo e o eletrodo de referência ao negativo.
Contato do eletrodo
A ponta do eletrodo leva uma esponja saturada. Uma solução de água com 5% de detergente neutro melhora o contato com o concreto.
Conferência da continuidade
Leia todos os pontos da malha. Valores positivos ou menos negativos que −110 mV indicam falta de continuidade, pouca saturação ou vazios.
Leituras
Em cada ponto, aguarde de 5 a 7 segundos até estabilizar e anote. Repita a coleta após 5 a 10 minutos: variação acima de 10 mV pede nova molhagem.
Documentação e reconstituição
Fotografe o ensaio com a malha visível e recomponha a quebra com argamassa estrutural de reparo.
Montagem do ensaio: eletrodo de referência no concreto saturado e garra na armadura.
Como saber se saturou: acompanhe a resistividade até ela estabilizar no menor valor, ou repita a leitura de potencial a cada 30 a 60 minutos de molhagem até a variação ficar abaixo de 10 mV.
Antes de conectar: confirme com o gestor que não há proteção catódica, instalações elétricas embutidas ou correntes de fuga na região. Elas alteram as leituras e podem representar risco.
Como interpretar: faixas da ASTM C876
A ASTM C876 associa o potencial medido a três faixas de probabilidade de corrosão. Os limites dependem do eletrodo de referência usado:
Eletrodo de referência
Menor que 10% · incerta · maior que 90%
Cobre/sulfato de cobre
acima de −200 mV · de −200 a −350 mV · abaixo de −350 mV
Calomelano
acima de −124 mV · de −124 a −274 mV · abaixo de −274 mV
Cloreto de prata
acima de −104 mV · de −104 a −254 mV · abaixo de −254 mV
Comparar números obtidos com eletrodos diferentes é um dos erros mais comuns em laudos. Registre sempre o eletrodo e a escala adotados.
As faixas são probabilísticas e dependem das condições de medição. A fronteira entre armaduras passivas e em corrosão varia de estrutura para estrutura, por isso a norma é um ponto de partida, e não o diagnóstico.
Além do número: gradientes e estatística da malha
Mais do que o valor absoluto, a diferença de potencial entre regiões do mesmo elemento indica a força da pilha de corrosão.
Padrão da malha
Leitura
Homogênea e pouco negativa
Passivação provável: leituras acima de −200 mV e baixa dispersão
Homogênea e muito negativa
Possível corrosão generalizada, como a induzida por carbonatação
Heterogênea, com gradiente de 150 mV ou mais
Pilha ativa provável: zonas anódicas localizadas, típicas do ataque por cloretos
A média engana. Em uma malha real de 12 leituras, a média de −281 mV cairia na faixa incerta. Mas um terço das leituras estava abaixo de −350 mV, o coeficiente de variação era de 33% e a diferença entre extremos chegava a 250 mV. O retrato correto era uma pilha de corrosão concentrada na parte superior do pilar.
Segundo a RILEM TC 154-EMC, a distribuição de frequência das leituras permite distinguir as populações passiva e ativa e comparar partes diferentes de uma mesma estrutura.
O que altera a leitura
Fator
Efeito típico
Saturação
Concreto seco dá leituras flutuantes e pouco confiáveis
Resistividade
Quanto maior, mais a distância entre eletrodo e armadura pesa na leitura
Cobrimento
Barras profundas dão leituras menos confiáveis em concreto resistivo
Onde a corrosão já fissurou ou desplacou o concreto, os vazios ao redor do aço interrompem o contato eletrolítico. O aparelho registra valores mais positivos, não porque a barra esteja passivada, mas porque não houve leitura efetiva.
Três ensaios, um diagnóstico
Carbonatação e cloretos são o gatilho: a proteção foi rompida?
Potencial de corrosão é o estado: há atividade corrosiva?
Resistividade é a cinética: com que velocidade?
O potencial detecta a passagem da fase de iniciação para a de propagação da corrosão, muitas vezes antes de qualquer sinal visível. Pela Lei de Sitter, cada fase de adiamento multiplica o custo de intervenção por cerca de cinco. Localizar as zonas anódicas cedo permite reparos localizados, em vez de recuperação estrutural.
Normas e referências
O ensaio não tem norma brasileira específica de procedimento. Os documentos aplicáveis são:
ASTM C876:2022: método da meia-célula e faixas de probabilidade.
RILEM TC 154-EMC:2003: recomendações de malha, umedecimento, continuidade e interpretação por gradientes e estatística.
Práticas recomendadas do IBRACON para ensaios eletroquímicos.
ABNT NBR 6118:2023 e NBR 12655:2022: agressividade ambiental, cobrimentos e limites de cloretos, para investigar a causa.
ABNT NBR 9452:2023: inspeção de pontes e viadutos, em que o ensaio é frequente.
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Como a DIAVICON trata o ensaio de potencial de corrosão
No método convencional, a malha vai da ficha para a planilha, da planilha para outro software e daí para o relatório. Na DIAVICON, cada leitura cai na célula certa e o mapa aparece enquanto você mede.
Em campo
Lance a malha do jeito que mediu
Informe linhas, colunas e espaçamento, o eletrodo, o tempo de saturação e a temperatura. Cada leitura recebe na hora a cor da sua faixa da ASTM C876.
Leituras digitadas em módulo, sem risco de esquecer o sinal
Indicador de malha completa: nenhum ponto fica sem leitura
Na web, colagem de blocos copiados do Excel
Análise
Veja o mapa de calor sobre a foto do elemento
A plataforma interpola o mapa de potenciais e sobrepõe o resultado à foto do pilar, da viga ou da laje, ajustando os quatro cantos à área ensaiada.
Mapa de calor atualizado a cada leitura
Sobreposição calibrada na foto, com opacidade ajustável
Imagem final gravada para o relatório
Diagnóstico
Receba a estatística, a pilha e a conclusão
Média, extremos, desvio, coeficiente de variação e diferença entre extremos são calculados durante o ensaio, com aviso quando o gradiente indica pilha de corrosão.
Distribuição das leituras pelas faixas da ASTM C876
Histograma, boxplot e conclusão redigida
Comparação entre pontos na análise geral
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É o mapeamento do potencial de meia-célula das armaduras de um elemento de concreto armado. Mede-se, em uma malha de pontos, a diferença de potencial entre o aço e um eletrodo de referência, para localizar zonas anódicas e estimar a probabilidade de corrosão.
Quais são as faixas da ASTM C876?
Com eletrodo de cobre/sulfato de cobre: acima de −200 mV, probabilidade de corrosão menor que 10%; entre −200 mV e −350 mV, probabilidade incerta; abaixo de −350 mV, probabilidade maior que 90%. Os limites mudam para outros eletrodos.
O concreto precisa estar molhado?
Sim. A leitura exige concreto saturado, para que os poros preenchidos permitam o fluxo de cargas, e superfície seca, para evitar ruído. A saturação pode levar de 30 minutos a mais de 4 horas.
O que é uma pilha de corrosão no mapa de potenciais?
É uma região muito negativa, anódica, cercada por regiões menos negativas, catódicas. Uma diferença de 150 mV ou mais entre extremos da malha é um indício forte de pilha ativa.
O ensaio mede a velocidade da corrosão?
Não. Ele indica a probabilidade de atividade corrosiva. A velocidade é avaliada com a resistividade elétrica e medidas de taxa de corrosão, e a causa, com os ensaios de carbonatação e de cloretos.
Existe norma brasileira para o ensaio?
Não há norma brasileira específica de procedimento. Aplicam-se a ASTM C876, a recomendação RILEM TC 154-EMC e as práticas recomendadas do IBRACON.
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