Extrato de Zingiber officinale (gengibre) como inibidor à corrosão por cloretos no aço carbono

Abstract

Resumo: As estruturas de concreto armado dependem da capacidade do concreto de suportar efeitos de compressão e do aço de suportar a efeitos de tração. Tal capacidade pode ser comprometida devido ao fenômeno da corrosão, que causa a destruição da película passivadora do aço podendo gerar desplacamento do concreto e perda de seção do aço. Desta forma, o estudo de materiais que auxiliem no combate à corrosão é essencial para garantir a durabilidade das estruturas de concreto armado. Uma das maneiras de reduzir estes efeitos é através do uso de inibidores, que retardam ou minimizam a corrosão na armadura ao serem adicionados à matriz cimentícia, podendo agir de forma anódica, catódica ou mista. O presente estudo tem como objetivo analisar o impacto do uso de extrato de gengibre como inibidor de corrosão, em comparação a um inibidor comercial, na diminuição da corrosão por cloretos no aço carbono imerso em argamassa de cimento Portland. Para isso, foram moldados corpos de prova cilíndricos com barras de aço de F 4,2 mm com 1 cm de cobrimento, com teores de 1, 2 e 3% de adição extrato de gengibre, submetidos à ação de cloretos após 28 dias de cura e posteriormente sujeitos a 15 ciclos de molhagem e secagem em solução salina de 3,5% para corrosão acelerada. Utilizando técnicas de potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica, associadas a FT-IR, espectroscopia Raman, MEV, EDS e DRX foi possível concluir que o extrato de gengibre empregado neste estudo não proporcionou redução quantitativa no processo corrosivo, enquanto o comercial, apesar de eletroquimicamente não apresentar redução nos valores de potencial de corrosão e de impedância, visualmente e microscopicamente retardou a corrosão do aço. Apesar das limitações, a espectroscopia Raman destacou a possibilidade de maior estabilidade dos óxidos formados na superfície do aço submetido à ação do gengibre. Esses resultados apontam que, embora a eficácia anticorrosiva não tenha superado a referência, há espaço para otimização das formulações orgânicas visando aplicações sustentáveis em concreto armado

Abstract: Reinforced concrete structures rely on the ability of concrete to withstand compressive stresses and of steel to withstand tensile stresses. This capacity can be compromised by corrosion, which leads to the breakdown of the steel’s passive film and may result in concrete spalling and loss of steel cross section. Therefore, the study of materials that help mitigate corrosion is essential to ensure the durability of reinforced concrete structures. One way to reduce these effects is through the use of corrosion inhibitors, which delay or minimize reinforcement corrosion when added to the cementitious matrix and may act through anodic, cathodic, or mixed mechanisms. The present study aims to evaluate the impact of using ginger extract as a corrosion inhibitor, in comparison with a commercial inhibitor, on the mitigation of chloride-induced corrosion of carbon steel embedded in Portland cement mortar. To this end, cylindrical specimens were cast with F 4.2 mm steel bars and 1 cm concrete cover, incorporating ginger extract at addition levels of 1%, 2%, and 3%. After 28 days of curing, the specimens were exposed to chlorides and subsequently subjected to 15 wetting and drying cycles in a 3.5% saline solution to accelerate corrosion. Using open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy, combined with FT-IR, Raman spectroscopy, SEM, EDS, and XRD analyses, it was concluded that the ginger extract employed in this study did not provide a quantitative reduction in the corrosion process. In contrast, the commercial inhibitor, although not showing electrochemical reductions in corrosion potential or impedance values, visually and microscopically delayed steel corrosion. Despite the limitations of the study, Raman spectroscopy highlighted the possibility of greater stability of the oxides formed on the steel surface exposed to ginger extract. These results indicate that, although the anticorrosive performance did not surpass that of the reference, there is room for optimization of organic formulations aiming at sustainable applications in reinforced concrete