Velocidade da corrosão do aço em argamassas cimentícias modificadas com polímeros

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química

As argamassas cimentícias modificadas com polímeros(PCM) são materiais onde é utilizado um ligante hidráulico modificado com diferentes tipos de polímeros que, ao serem adicionados em quantidade suficiente, alteram e melhoram algumas propriedades das argamassas cimentícias comuns. Estes tipos de materiais são muito utilizados no âmbito de reparações de estruturas de betão danificadas por corrosão das armaduras. Pretendeu-se com este trabalho contribuir para a compreensão dos mecanismos de atuação de dois polímeros, um co-polímero de estireno-butadieno e um polímero acrílico (composto por estireno, n-butilacrilato e acrilamida), na velocidade de corrosão das armaduras induzida porcarbonatação no interior de argamassas cimentícias modificadas com estes dois tipos de polímeros. O trabalho desenvolvido contribuiu para aumentar o conhecimento da atuação do polímero de estireno-butadieno (SB) e do polímero acrílico (As) na evolução dacorrosão no aço de construção em argamassas cimentícias modificadas com estes dois tipos de polímeros. Os resultados obtidos sugerem que o polímero acrílico estudado diminui a velocidade de corrosão das armaduras através do aumento das propriedades de efeito barreira da argamassa à penetração de água. Relativamente ao polímero estireno-butadieno, foi possível observar a formação de um filme na superfície do aço, ao fim de 110 dias em contacto com a respetiva PCM. Desta forma e tendo em conta os resultados obtidos em estudo anterior [19, 37], sugere-se que este filme interfira com o filme de passivação que habitualmente se forma no aço não ligado em contacto com materiais de matriz cimentícia, o que explicaria o aumento de velocidade de corrosão do aço em contacto com argamassas modificadas com este polímero e carbonatadas, quando comparado com argamassas comuns e sujeitas a um ambiente húmido e rico em oxigénio.

Abstract: The polymer modified cementitious mortar(PCM)are materials where is used a hydraulic binder modified with different types of polymers that, when added in sufficient quantity alter and improvedsome properties of cementitous mortar joint. These types of materials are widely used in the context of repair of concrete structures damaged by reinforcement corrosion. The intention of this work was to contribute to the understanding of the mechanisms of action of two polymers, one co-polymer butadiene-styrene and an acrylic polymer (consisting of styrene, nbutyl acrylate and acrylamide), in the rate of reinforcement corrosion induced carbonation within cementitious mortar modified with the two types of polymers. The work contributed to increasing knowledge of the role of styrene-butadiene (SB) and the acrylic polymer (As),the evolution of corrosion of the steel construction in cementitious mortars modified with these two types of polymers. The results suggest that the acrylic polymer studied, decreases the corrosion rate of the reinforcement by increasing the barrier properties of the mortar to effectwater penetration. For the styrene-butadiene polymer, it was possible to observe the formation of a film on the steel surface after 110 days in contact with the respective PCM.In this way and considerating the results from studies [19, 37], it is suggested that this film interfer with the passivating film which normally form on unalloyed steel materials in contact with the cement matrix, which would explain the increased rate of corrosion of steel in contact with this polymer-modified mortars and carbonated,compared with ordinary mortar and subjected to a moist environment, rich in oxygen.