Eflorescência - Efflorescence

Eflorescência secundária na barragem da usina elétrica Robert Moses Niagara .

Em química , eflorescência (que significa "desabrochar" em francês) é a migração de um sal para a superfície de um material poroso, onde forma um revestimento. O processo essencial envolve a dissolução de um sal retido internamente em água ou, ocasionalmente, em outro solvente. A água, com o sal agora mantido em solução, migra para a superfície e, em seguida, evapora, deixando uma camada de sal.

No que foi descrito como "eflorescência primária", a água é o invasor e o sal já estava presente internamente, e um processo reverso, onde o sal está originalmente presente externamente e então é transportado para dentro em solução, é referido como "secundário eflorescência".

As eflorescências podem ocorrer em ambientes naturais e construídos. Em materiais de construção porosos, pode apresentar um problema externo cosmético (eflorescência primária causando manchas), mas às vezes pode indicar fraqueza estrutural interna (migração / degradação dos materiais componentes). A eflorescência pode obstruir os poros de materiais porosos, resultando na destruição desses materiais pela pressão interna da água, como visto no estilhaçamento do tijolo.

Exemplos

  1. Uma gota aquosa de NaCl com concentração 5 molar irá cristalizar espontaneamente a 45% de umidade relativa (298 K ) para formar um cubo de NaCl pelo mecanismo de nucleação homogênea. A água original é liberada para a fase gasosa.
  2. O gesso (CaSO 4 .2H 2 O) é um sólido hidratado que, em um ambiente suficientemente seco, cederá sua água à fase gasosa e formará anidrita (CaSO 4 ).
  3. Sulfato de cobre (II) (bluestone) (CuSO 4 .5H 2 O) é um sólido cristalino azul que, quando exposto ao ar, perde lentamente a água de cristalização de sua superfície para formar uma camada branca de sulfato de cobre (II) anidro.
  4. Carbonato de sódio deca hidratado (Na 2 CO 3 .10H 2 O) perderá água quando exposto ao ar.

Alvenaria

Eflorescência primária

A eflorescência primária recebe esse nome, pois normalmente ocorre durante a cura inicial de um produto cimentício. Muitas vezes ocorre em construção de alvenaria , particularmente tijolo , bem como algumas argamassas de contenção de fogo , quando a água movendo-se através de uma parede ou outra estrutura, ou a água sendo expelida como resultado do calor de hidratação enquanto a pedra de cimento está sendo formada, traz sais para a superfície que normalmente não é ligada como parte da pedra de cimento. Conforme a água evapora, ela deixa o sal para trás, que forma um depósito branco e fofo, que normalmente pode ser removido com a escova. Os depósitos brancos resultantes são referidos como "eflorescência" neste caso. Nesse contexto, a eflorescência é algumas vezes chamada de "salitre". Uma vez que a eflorescência primária traz sais que normalmente não fazem parte da pedra de cimento, não é uma preocupação estrutural, mas sim estética.

Para controlar a eflorescência primária, formulações contendo misturas de ácidos graxos líquidos (por exemplo, ácido oleico e ácido linoléico) têm sido comumente usadas. A mistura líquida oleosa é introduzida na mistura do lote em um estágio inicial, revestindo as partículas de areia antes da introdução de qualquer água de mistura, de modo que a mistura oleosa seja distribuída uniformemente por toda a mistura do lote de concreto.

Eflorescência secundária

A eflorescência secundária é denominada de forma que não ocorra como resultado da formação da pedra de cimento ou dos produtos de hidratação que a acompanham. Em vez disso, geralmente é devido à influência externa de venenos do concreto, como cloretos. Um exemplo muito comum de onde ocorre eflorescência secundária são as pontes de concreto armado com aço, bem como garagens de estacionamento. Soluções salinas são formadas devido à presença de sal de estrada no inverno. Esta solução salina é absorvida pelo concreto, onde pode começar a dissolver a pedra de cimento, que é de importância estrutural primária. As estalactites virtuais podem ser formadas em alguns casos como resultado de pedras de cimento dissolvidas, penduradas em fissuras em estruturas de concreto. Onde este processo é estabelecido, a integridade estrutural de um elemento de concreto está em risco. Esta é uma questão comum de infraestrutura de tráfego e manutenção de edifícios . A eflorescência secundária é semelhante à osteoporose do concreto.

Para controlar a eflorescência secundária, misturas contendo dispersão de estearato de cálcio de base aquosa (CSD) são frequentemente adicionadas em um estágio posterior do processo de dosagem com a água de mistura. Em um processo de dosagem típico, a areia é carregada primeiro no misturador e, em seguida, a mistura anti-eflorescência primária à base de óleo é adicionada com mistura constante para permitir que o óleo cubra a areia. Em seguida, agregados graúdos, corantes e cimento são adicionados, seguidos de água. Se o CSD for usado, ele é então introduzido geralmente neste ponto durante ou após a adição da água de mistura. O CSD é uma dispersão aquosa em que partículas sólidas finas de estearato de cálcio estão suspensas na água uniformemente. O CSD comercialmente disponível tem um tamanho médio de partícula de cerca de 1 a 10 micrômetros. A distribuição uniforme do CSD na mistura pode tornar a unidade de alvenaria de concreto resultante repelente à água, pois as partículas de CSD são bem distribuídas nos poros da unidade para interferir no movimento capilar da água.

Calthemite é também um depósito secundário derivado de concreto, argamassa ou cal, que pode ser erroneamente assumido como eflorescência. As caltemites são geralmente depositadas como calcita, que é o polimorfo mais estável do carbonato de cálcio (CaCO 3 ).

Proteção contra eflorescência

A única maneira de prevenir completa e permanentemente (primária e secundária) a eflorescência em materiais cimentícios é usando aditivos especiais que reagem quimicamente com e ligam as impurezas à base de sal no concreto quando o hidrogênio (H) está presente. A reação química nesses aditivos especiais funde o cloreto de sódio em um nível nanomolecular, convertendo-o em produtos químicos sem sódio e outras substâncias inofensivas que não irão vazar ou migrar para a superfície. Na verdade, a nanotecnologia nesses aditivos pode ser até 100.000 vezes menor do que até mesmo as menores partículas de cimento, permitindo que suas moléculas literalmente passem por minerais de cimento ou partículas de areia e, por fim, tornem-se parte do cimento ou areia com os quais reagem. E uma vez que requerem a presença de hidrogênio, eles param de reagir quando o concreto seca e começam a reagir novamente quando o concreto é exposto à umidade.

Também é possível proteger materiais de construção porosos, como tijolos, telhas, concreto e puramente contra eflorescências, tratando o material com um selante hidrofóbico impregnante. Este é um selante que repele a água e penetra profundamente o suficiente no material para manter a água e os sais dissolvidos bem longe da superfície. No entanto, em climas onde o congelamento é uma preocupação, esse selante pode causar danos nos ciclos de congelamento / descongelamento. E embora ajude a proteger contra eflorescências, não pode prevenir o problema de forma permanente.

A eflorescência geralmente pode ser removida do concreto com ácido fosfórico. Após a aplicação, a diluição do ácido é neutralizada com detergente diluído suave e, a seguir, bem enxaguada com água. No entanto, se a fonte de penetração da água não for tratada, a eflorescência pode reaparecer.

As medidas comuns de proteção do vergalhão incluem o uso de revestimento de epóxi e também o uso de uma leve carga elétrica, ambos evitando a ferrugem. Também é possível usar vergalhões de aço inoxidável.

Certos tipos de cimento são menos resistentes aos cloretos do que outros. A escolha do cimento, portanto, pode ter um grande efeito na reação do concreto aos cloretos.

Os repelentes de água atuais ajudam a criar uma barreira permeável ao vapor; água líquida, especialmente de chuvas impulsionadas pelo vento, ficará fora do tijolo e da alvenaria. O vapor de água do interior do edifício ou da parte inferior dos pavimentos pode escapar. Isso reduzirá a eflorescência, a fragmentação e a escamação que podem ocorrer quando a água fica presa dentro do substrato de tijolo e congela durante o tempo frio. Anos atrás, os repelentes de água retinham a umidade na parede de alvenaria, criando mais problemas do que resolvendo. A condensação em áreas que passaram pelas quatro temporadas foi muito mais problemática do que suas contrapartes.

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Veja também

Referências