Tese de Doutorado

A corrosão do aço carbono em pastas de gesso vem sendo estudada de forma esporádica e com resultados controvertidos. Pelas perspectivas de uso de aglomerantes com menor reserva alcalina e de fosfogesso, que pode ser menos agressivo, realizou-se esta pesquisa. Os objetivos foram: a) avaliar se a relação água/gesso (a/g) e a porosidade resultante podem afetar a corrosão; b) verificar a aplicação de técnicas eletroquímicas neste meio. Após testes iniciais, optou-se por usar as técnicas de espectroscopia de impedância e polarização potenciodinâmica. Os ensaios de impedância foram feitos até 480 dias, para o aço em pastas de gesso natural de a/g 0,80; 0,60 e 0,40 (aditivada), com três condições de exposição: à câmara úmida, simulação de umidade acidental e secagem natural, seguidas por condicionamento em ambiente com U.R. de 80% a 95%. Em câmara úmida, até 100 dias houve maior expansão das pastas e este processo afetou as medidas de Rp e de resistência ôhmica, no eixo 'Z IND.re' do Diagrama de Nyquist. Após esta fase, foi possível estimar taxas de corrosão pela resistência ôhmica da pasta, obtida na região da alta freqüência deste eixo, e com B de 26 a 52 mV (sendo B = 'b IND.a'.'b IND.c'/2,3('b IND.a'+bIND.c'), e 'b IND.a', b IND.c' as constantes de Tafel). As curvas de polarização com as pastas saturadas (50 e 176 dias) foram indicativas de controle misto, mas com baixo grau de ajuste à equação de Wagner-Traud. Para o aço imerso nas pastas emequilíbrio higroscópico com ambiente normal, desde a moldagem (baixo teor de umidade), existe tendência à corrosão localizada e constatou-se aparente relação entre a área catódica e os valores de Z ou 'Z IND.re', para polarização total do eletrodo ('teta' = 0). Quanto às pastas de menor relação a/g ('<OU='0,70) estas são mais agressivas, pois causam a passivação inicial da região de contato com o aço e a corrosão de regiões menos aeradas (com pintura, p. ex.). Isto se ) confirmou em testes finais com aeração forçada e ainda por medidas comparativas de área predominantemente catódica, através de método de perda gravimétrica conjugado à análise de imagem.

Over the years the study of the corrosion of carbon steel in gypsum pastes has been sporadic, with the results, inconsistent. Alkaline binders and phosphogypsum with have low aggressivity can be used in building materials. This aspect has been adressed in this investigation. The main objectives of this investigation were: i) evaluate the effect of water-plaster ratio and gypsum porosity on the steel corrosion; ii) verify the use of electrochemical techniques in this evaluation. Following preliminary tests, impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization techniques were used. The impedance tests were carried out up to 480 days, for the steel probes exposed in gypsum pastes with water-plater ratios of 0.8, 0.6 e 0.4 (with admixtures) under three different conditions: (i) wet chamber; (ii) simulated accidental wetting and (iii) natural drying followed by conditioning in an environment with relative humidity from 80 to 95%. The Rp and ohmic values varied during 100 days of conditioning in the wet chamber, when the expansion of the paste occurred. After this period of aging it was possible to evaluate the corrosion rates from the ohmic resistance of the paste. The ohmic resistance was estimated from the high frequency region (in the Zre axix of Nyquist plot), using B values (B=babc/2,3(BA+BC), where Ba and Bc are anodic and cathodic Tafel slopes), from 26 to 52 mV. The polarization curves of the saturated pastes (50 and 76 days) didnt fit to Wagner-Traud equation. Fopr the steel in the pastes at hygroscopic equilibrium with the atmosphere since the molding (low humidity), localized corrosion was found. Some correlation was found between the cathodic area and both /H/ and Zre values, when the electode was totally polarized ('teta' = 0). Pastes with lower water-plaster rates (w-p < 0.7) were more aggressive to the steel. In these pastes initialy passivity was observed in the contact zone, between the paste and thesteel and corrosion was observed in the less aerated zones, such as painted áreas. This fact was confirmed in further tests with forced aeration and also from comparative measurements of cathodic áreas and weight loss measurements coupled with image analyses.