Estudo da passivação dos aços CA-50 e ASTM 1035 9100 submetidos a soluções alcalinas simuladas de cimentos álcali-ativados sob carbonatação

O concreto é amplamente utilizado na construção pela sua resistência, mas sua produção consome muita energia e emite grandes quantidades de CO2. Com o crescimento populacional e a alta demanda por infraestrutura, os impactos ambientais desse processo se tornam ainda mais críticos. Diante desse cenário, materiais álcaliativados ganham destaque por reduzirem emissões e permitirem a reutilização de resíduos, mas ainda são necessárias mais pesquisas sobre sua proteção às armaduras. Além disso, como o concreto é um meio altamente alcalino, é possível explorar a captura de CO2 pelas estruturas. No entanto, é preciso buscar alternativas ao aço CA-50, amplamente utilizado nas estruturas de concreto armado no Brasil. Nesse sentido, o aço resistente à corrosão ASTM A1035 9%Cr (MMFX) surge como uma opção. Assim, buscou-se avaliar a capacidade protetiva de soluções simuladas de cimento álcali-ativado e Portland no aço CA-50 e no aço MMFX, tanto no pH original quanto ao longo da redução do pH das soluções. As amostras de aço foram expostas ao ambiente de ensaio como produzidas, sem tratamento superficial para remoção da camada de óxidos comumente presente nos vergalhões. Além disso, o filme foi formado em diferentes soluções simuladas baseadas em cimentos álcali-ativados (com valores de pH e concentrações iônicas muito superiores ao cimento Portland, usado como referência), e as mesmas amostras permaneceram em contato com as soluções durante todo o processo de carbonatação (com pH variando de 14,57 até 8), o que fez com que os componentes formados nos pHs mais altos continuassem interagindo com o meio na superfície das amostras em pHs mais baixos. Após a realização dos ensaios, de potencial de corrosão, resistência de polarização, Tafel, voltametria cíclica e espectroscopia por impedância eletroquímica, observou-se que as soluções simuladas baseadas em álcali-ativados, com pHs excessivamente elevados, apesar de formarem filmes de passivação no aço CA-50, não formaram filmes protetivos no aço MMFX, provavelmente devido à elevada solubilidade dos hidróxidos de cromo nestes ambientes. Ao longo da redução do pH devido à carbonatação, entretanto, verificou-se que as soluções álcali-ativadas passaram a oferecer proteção aos aços; sendo que, mesmo em pHs inferiores a 11, as armaduras de aço MMFX permaneceram passivadas – indicando a possibilidade de se estimular a carbonatação em estruturas de concreto armado, visando a captura e armazenamento de CO2 na matriz cimentícia. No entanto, apesar de promissores,ressalta-se que os ensaios foram realizados em soluções simuladas e sugere-se a realização de ensaios também em corpos de prova físicos futuramente.