A carbonatação do concreto é uma patologia que ocorre em estruturas de concreto armado, desencadeada por um composto químico comum nas grandes cidades: o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera. Esse processo geralmente ocorre em túneis, viadutos e outras construções, e está relacionado a fissuras que permitem a entrada de água no interior do concreto.

Como a Carbonatação Ocorre?

1. Processo Físico-Químico: A carbonatação é um processo físico-químico entre o CO2 e os compostos da pasta de cimento. O CO2 presente na atmosfera penetra no concreto através de fissuras.

2. Formação de Carbonato de Cálcio: O CO2 reage com a água presente no concreto, formando ácido carbônico (H2CO3). Esse ácido, por sua vez, reage com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) da pasta de cimento, resultando na precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3).

3. Redução da Alcalinidade: A região afetada pela carbonatação passa a ter uma alcalinidade significativamente menor do que a não afetada. Esse processo avança de fora para dentro no concreto, por meio de uma frente carbonatada.

4. Corrosão das Armaduras: Quando a frente carbonatada atinge a profundidade das armaduras, ocorre a desestabilização da camada protetora, tornando o aço exposto à corrosão.

Etapas do Processo de Carbonatação:

1. Entrada de Água: A água penetra nos poros do concreto através de fissuras.
2. Formação de Camada de Água: Uma fina camada de água se forma.
3. Reações Químicas:
   • A água dissolve o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2).
   • O CO2 reage com a água, formando ácido carbônico (H2CO3).
   • O ácido carbônico reage com o Ca(OH)2, formando carbonato de cálcio (CaCO3).
4. Redução do pH: O consumo de Ca diminui o pH do concreto, expondo o aço à corrosão.

Importância do Concreto de Cobrimento: A carbonatação está intimamente ligada ao concreto de cobrimento, que governa os mecanismos de transporte de agentes agressivos para o interior dos poros da pasta de cimento. Essa espessura de cobrimento é fundamental para a conservação das estruturas.