Fique por dentro: os três mecanismos mais comuns de deterioração do concreto

O conceito de durabilidade das estruturas de concreto é algo relativamente novo, tendo sido incorporado às edificações há cerca de 35 anos. No Brasil, a primeira referência em norma foi na antiga NBR 6118/2003. 

Até os anos 80, a durabilidade das construções era algo subjetivo, baseada na experiência do profissional. Com o advento de novos estudos sobre o transporte de líquidos e gases agressivos em meios porosos, passou-se a estimar a durabilidade do concreto por meio da maior ou menor facilidade de percolação de fluidos pela matriz cimentícia.

Dentre os principais mecanismos de deterioração do concreto, os quais exercem influência direta sobre os quesitos de durabilidade e menor vida útil dos elementos, citam-se três: lixiviação, expansão por sulfato e reação álcali-agregado.

Lixiviação: trata-se do processo de transporte e dissolução da cal hidratada (Ca(OH)₂) existente no concreto. Geralmente caracterizado pela presença de eflorescências. O processo de lixiviação irá resultar na chamada carbonatação, quando o dióxido de carbono e a água entram nos poros recém-formados e reage com a parcela restante de cal, levando à formação de sais. Os efeitos deletérios da lixiviação e da carbonatação incluem redução do pH, formação de fissuras e redução da resistência mecânica dos elementos de concreto armado, além da despassivação da armadura;

Eflorescência em concreto decorrente da lixiviação.
Imagem: http://www.mapadaobra.com.br

Expansão por sulfato: decorre da reação entre os sulfatos e o aluminato tricálcico (C₃A) ou hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂) resultantes do processo de hidratação do cimento. A reação leva à formação de gesso e sulfoaluminato de cálcio (etringita ou sal de Candlot). Diante disso, as novas substâncias formadas cristalizam-se com a água e expandem-se, ocasionando fissuras e desprendimentos de lascas, além de facilitarem a entrada de águas agressivas no interior do concreto;

Expansão por sulfato.
Imagem: renatosahade.eng.br

Reação álcali-agregado: os álcalis do cimento incluem o óxido de sódio (Na₂O) e o óxido de potássio (K₂O). Estas substâncias podem reagir com a sílica em excesso presente em alguns agregados, levando à formação de um gel higroscópico. Tal gel é extremamente expansivo, de forma que leva à movimentações diferenciais nas estruturas, fissurações, pipocamentos e redução da resistência mecânica do concreto.

Reação álcali-agregado (RAA).
Imagem: www.engenhariacivil.com

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Fontes: 

BRANDÃO, A. M. S. Qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado: aspectos relativos ao projeto. 1998, 149 f. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, 1998.

CICHINELLI, G. C. Reação perigosa. Revista Téchne, PINI, 2007. Disponível em: . Acesso em: 20 nov. 2017.

IBRACON. Reações álcalis-agregado em estruturas de concreto. E-Civil, 2017. Disponível em: . Acesso em: 20 nov. 2017.

JOSÉ, P. R. S . Lixiviação x carbonatação. Revista Téchne, PINI, 2009. Disponível em: . Acesso em: 20 nov. 2017.

MEDEIROS, M. H. F.; ANDRADE, J. J. O.; HELENE, P. Durabilidade e vida útil das estruturas de concreto. In: Concreto: Ciência e Tecnologia. IBRACON, 2011.

As mais belas reações de precipitação

Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente do H+ e um ânion diferente de OH-. Em geral, possuem sabor salgado. São sólidos cristalinos que fundem e fervem em temperaturas elevadas.

Tabela de solubilidade dos sais em água (temperatura de 25°C e pressão de 1 atm).
Imagem: http://www.alunosonline.com.br/quimica/classificacao-dos-sais.html

As reações de precipitação são reações químicas que formam sais insolúveis. Estes sais, muitas vezes coloridos e exuberantes, aparecem na reação como se surgissem num passe de mágica. Geralmente mistura-se duas soluções que a princípio são incolores e, de repente, surge uma nuvem colorida dentro do béquer. É a arte por trás da Química... de encher os olhos.

Aumente a resolução do vídeo e assista ao espetáculo das reações químicas:

*Vale lembrar que a maioria dos sais são venenosos. 

Fontes consultadas:

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1.026 p.

FELTRE, R.; YOSHINAGA, S. Química Segundo Grau: Química Geral e Atomística. 1. ed. São Paulo: Ed. Moderna, 1977. v 1.

LEMBO, A.; SARDELLA, A. Química 1. Ed. Ática. s/d

Aprenda a fazer sabão com óleo de cozinha usado

Você sabe quanto de água polui 1 litro de óleo de cozinha jogado na pia?

Segundo estimativas, o consumo de óleo de cozinha por cada brasileiro é de 15 litros por ano. Cada litro de óleo polui 20000 litros de água. A solução para evitar tanta poluição dos cursos d'água e entupimento de redes de esgoto é a reciclagem. Confira uma receita simples e eficiente de sabão caseiro que você pode fazer em casa:

Receita (adaptada) de sabão em barra com óleo de cozinha usado

Ingredientes:

• 4 L de óleo de cozinha usado e filtrado;
• 1/2 L de água doce (sem cloro, de preferência);
• 1/2 kg de soda cáustica em escamas (concentração ≥ 95%);
• 100 mL de álcool (álcool de posto, de preferência);
• 100 mL de vinagre.

Atenção: Usar luvas, máscaras, óculos de proteção e roupas que não deixem áreas do corpo expostas. Não usar nada de metal em nenhum momento do processo, pois pode reagir com a soda cáustica!

Modo de preparo:

1) Esquentar a água até que fique morna. Despejar num recipiente grosso de plástico e adicionar a soda em pequenas porções. Mexer com colher de madeira até diluir. Cuidado! A reação é exotérmica e libera uma enorme quantidade de calor e vapor;

2) Esquentar o óleo de cozinha a uma temperatura aproximada de 40°C. Colocar lentamente na solução de soda cáustica e ir misturando aos poucos (aproximadamente 15 minutos);

3) Adicionar o vinagre e misturar por mais um minuto;

4) Colocar o álcool e mexer bem por mais 10 minutos, evitando que a mistura empelote. Nessa etapa é que a mistura vai engrossar e a massa de sabão ganhará consistência rapidamente;

5) Despejar num recipiente de plástico ou embalagens longa vida. Esperar cerca de dois dias para desenformar.

O processo de cura do sabão é de 45 dias (prazo em que terá adquirido verdadeira consistência de sabão).

Sabão feito com óleo de cozinha usado.
Imagem: arquivo pessoal.

Se quiser, pode conferir a receita na íntegra no site da eCycle:

Receita na íntegra - Equipe eCycle

Créditos:

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/35/438-aprenda-a-fazer-sabao-com-oleo-de-cozinha-usado.html

http://g1.globo.com/jornal-hoje/noticia/2010/09/veja-os-estragos-causados-pelo-oleo-de-cozinha-despejado-no-ralo-da-pia.html

Nucleossíntese: a origem dos elementos químicos constituintes do Universo

"Disse Deus: 'haja luz'. E houve luz.

Viu Deus que a luz era boa; 

e Deus separou a luz das trevas."

Gênesis 1:3-4

Gravura de Camille Flammarion.
Imagem: http://www.fotolog.com/ale_saty/55051140/

Nucleossíntese é o ramo da astrofísica nuclear que estuda o processo de formação dos elementos químicos existentes no Universo. Para explicar o surgimento dos elementos devemos voltar no princípio de tudo, poucos instantes após a Grande Explosão ou o chamado Big Bang. 

A Teoria do Big Bang sugere que o Universo tenha nascido há aproximadamente 14 bilhões de anos atrás. A grande explosão surgiu a partir da matéria quente e densa concentrada em um espaço infinitesimal, marcando o surgimento do tempo.

Instantes após a explosão, o Universo era composto apenas por partículas fundamentais (quarks) e radiação. Tudo era energia e o Universo era todo luz. Com a expansão, houve um consequente resfriamento. Com isso, os quarks foram se unindo aos pares e ternos, formando prótons e nêutrons. Estes deram origem aos primeiros núcleos de isótopos de hidrogênio e hélio. Estes dois elementos formam hoje os principais elementos constituintes do cosmos: cerca de 98% da matéria existente no espaço.

O hidrogênio e o hélio remanescentes do Big Bang formaram a chamada poeira cosmológica. Essa poeira se condensou e através da gravidade formou as primeiras estrelas. Os interiores das estrelas formadas apresentavam altas densidades e temperaturas, possibilitando novas reações nucleares: átomos de hidrogênio puderam se converter em hélio.

Com o passar do tempo, as estrelas de grande massa vão consumindo todo o hidrogênio. Os átomos de hélio formados na parte mais interna passam a se chocar violentamente, dando origem ao carbono. Com o aparecimento deste último elemento, a camada externa sofre uma expansão, enquanto o núcleo da estrela fica mais denso e quente; esta torna-se então uma gigante vermelha. No interior da mesma, átomos de hélio se combinam com átomos de carbono e formam o oxigênio.

Gigante vermelha Betelgeuse.
Imagem: http://apod.nasa.gov/apod/ap980419.html

Depois de esgotado todo o hélio da gigante vermelha, o carbono se torna o principal combustível e há a criação de outros elementos como o sódio, o magnésio, o alumínio e o silício. Nessa etapa surgem os neutrinos e a emissão destes eleva o desprendimento de energia da estrela, provocando a sua contração.

Passada a fase da gigante vermelha, o silício, agora em maior quantidade, torna possível o avanço evolutivo da estrela. Surgem agora os metais: níquel, cobre e zinco. Por possuir núcleo natural mais estável, o ferro é o último elemento a ser produzido na sequência de reações nucleares.

A formação de elementos pesados e a força gravitacional geram instabilidade no núcleo da estrela. Sucede-se um rápido aquecimento e uma onda maciça de colisões. Em seguida ocorre uma grande explosão: processo conhecido como supernova. É a morte da estrela...

Supernova SN 1987A.
Imagem: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/
2013/11/two-back-to-back-supernova-in-same-galaxy-
nasa-astronomers-ask-are-they-linked.html

Os destroços da supernova são lançados no espaço, deixando uma estrela de nêutrons como resíduos. Os elementos lançados no espaço combinados com cúmulos de hidrogênio resultantes da poeira cosmológica podem formar berçários estelares e nebulosas.

Nebulosa Cabeça de Cavalo.
Imagem: http://www.planetaryvisions.com/display.php?id=B33_06&t=9&w=1

Dessa maneira, os destroços lançados formam as estrelas de segunda geração, de massa reduzida e composição mais complexa, capazes de abrigar elementos pesados constituintes dos planetas. Essas estrelas, depois de esgotado todo o combustível, se encolhem e se transformam nas chamadas anãs brancas.

Anã branca.
Imagem: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_468.html

Fontes:

BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, J. M. Universo da Química. 1ª Ed. São Paulo: FTD, 2005.

http://www.uff.br/ecosed/Nucleosintese.pdf

https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&ved=0CEoQFjAIahUKEwih0Yn1kfXGAhXImIAKHcCICKA&url=http%3A%2F%2Fwww.revistas.usp.br%2Frevusp%2Farticle%2Fdownload%2F13343%2F15161&ei=nOeyVaGTOcixggTAkaKACg&usg=AFQjCNEbTXsWoacwKCk-VWhLv1L9TrsH1w&bvm=bv.98717601,d.eXY