proteção de concreto com resina de lcc/formaldeído em meio ácido

PROTEÇÃO DE CONCRETO COM RESINA DE LCC/FORMALDEÍDO EM
MEIO ÁCIDO E BÁSICO
Marlo Rodrigues de Sousa Caetano (ICV), José Aroldo Viana dos Santos (Orientador,
Departamento de química/UFPI)
INTRODUÇÃO
O líquido da castanha de caju (LCC) é uma fonte natural de compostos de cadeia
fenólica longa e insaturada. Obtido durante o processo de tratamento das castanhas de caju, é
usado na fabricação de importantes produtos industriais como cimento, pinturas e vernizes com
aplicações principais na indústria de polímeros. Resinas que apresentam excelente resistência
à ação de sulfúricos de óleos minerais e alta resistência a álcalis e ácidos. O LCC é
classificado em dois tipos (extração por solvente e LCC técnico) baseados no modo de
extração do líquido da castanha de caju. O LCC técnico contém principalmente cardanol (6065%), cardol (15-20%), material polimérico (10%), e traços de metilcardol. O extraído por
solvente contém ácido anacárdico (60-65%), cardol (15-20%), cardanol (10%), e traços de
metilcardol.
[1,2]
Figura 1: Principais constituintes do LCC.
Fonte:
[2]
Uma cadeia polimérica é formada a partir de unidades de repetição unidas por ligações
primárias fortes. Estas ligações são chamadas intramoleculares, pois dizem respeito às
ligações dentro de uma mesma molécula, normalmente do tipo covalente. Entre os polímeros
de cadeia carbônica, pode-se citar como uma classe especial as resinas de fenol-formaldeído.
Estas são obtidas a partir da policondensação de fenóis com formaldeído, gerando as resinas
Baquelite. Se a relação dos componentes não for equimolar, têm-se as resinas sólidas
Novolaca, com excesso de fenol, ou as resinas líquidas de Resol, com excesso de formaldeído.
[3]
As tubulações de concreto armado destinadas a coleta ou tratamento de esgotos
acabam sofrendo o processo de corrosão química devido à ação metabólica de bactérias
presentes no meio. Onde as bactérias metabolizam compostos reduzidos de enxofre, como o
gás sulfídrico, gerando ácido sulfúrico e reagindo com compostos hidratos do cimento.
[4]
A resina de LCC/Formaldeído sintetizada foi aplicada em corpos de prova de concreto
armado, para se observar a proteção do concreto em meio ácido e básico durante um período
de tempo de imersão.
METODOLOGIA
Para a obtenção da resina de LCC/Formaldeído, foram utilizados 10 g de LCC técnico,
6mL de formaldeído 40% e 3 mL de álcool etílico, mantendo sob agitação e temperatura no
meio reacional de 50º C até a formação do produto ainda com aspecto de fluidez.
Montaram-se corpos de prova de concreto armado, onde se aplicou a resina de
LCC/Formaldeído sobre a superfície do corpo de prova, esperou-se secar a temperatura
ambiente de modo que a resina ficasse sólida e recobrisse toda a superfície do concreto. Para
o teste de resistência em meio básico e meio ácido, dois corpos de prova recobertos com a
resina foram imersos em soluções de pH ≤ 1 e pH ≥ 13, sendo que foram utilizados Hidróxido
de sódio (NaOH) como solução básica e ácido sulfúrico (H2SO4) como solução ácida, onde
verificou-se as concentrações das soluções por titulação de neutralização. Para a titulação
-1
usou-se soluções 0,2 mol L
-1
de hidróxido de sódio e 0,2 mol L
de ácido clorídrico, num
período de tempo de imersão dos corpos de prova durante duas semanas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A resina mostrou uma boa fixação no concreto do corpo de prova, como pode ser visto
na figura 2, deixando assim a superfície do concreto protegida como se fosse uma pintura.
Figura 2: Corpo de prova recoberto com a resina a esquerda e Corpo de prova imerso nas
soluções a direita.
Após a imersão dos corpos de prova nas soluções ácidas e básicas, as concentrações
das soluções aumentaram dia após dia, tanto do ácido quanto da base, comprovados por
titulação de neutralização a partir do 7º dia de imersão, seguido dos 9º, 11º, 13º e 14º dia, onde
-1
as concentração iniciais da base e do ácido eram de 1 molL , isso ocorre devido a evaporação
da água das soluções deixando as soluções mais concentradas.
Tabela 1: Concentrações do ácido e da base em cada dia de titulação.
-1
Dia
Concentração (mol L )
H2SO4
NaOH
7º
1,604
1,363
9º
1,855
1,565
11º
2,273
1,872
13º
2,613
2,195
14º
2,843
2,310
Em meio ácido o recobrimento apresentou falhas, onde o ácido sulfúrico reagiu com os
compostos hidratados de cálcio presente no concreto, formando sulfato de cálcio e degradando
o concreto; em meio básico, o hidróxido de sódio (NaOH) reagiu com ácidos graxos presente
na resina, onde esses ácidos graxos são do material de partida (LCC) que constituem partes
minoritárias do mesmo, havendo assim uma reação de saponificação. Uma boa saída poderia
ser a lavagem com hidróxido de sódio depois da aplicação da resina.
CONCLUSÃO
A resina de LCC/Formaldeído mostrou resistência à ação de ácidos e bases em
grandes concentrações, e também uma boa proteção para concreto armado. Se houver falhas
de recobrimento do concreto com a resina, e este estiver em meio ácido, haverá uma corrosão
do concreto com a ação do ácido sulfúrico.
APOIO
A UFPI, CNPq e ao Grupo de bioeletroquímica da UFPI.
REFERÊNCIAS
[1] MAZZETO, S. E; LOMONACO, D; MELE, G. Óleo da castanha de caju: oportunidades e
desafios no contexto do desenvolvimento e sustentabilidade industrial. Quím. Nova,
Fortaleza, v. 32, n. 3, p. 732-741, 2009.
[2] CARIOCA, J. O. B; VASCONCELOS, G. F. C. de; ABREU, R. F. de A; MONTEIRO, T. F.
Processo de purificação do liquido da castanha de caju (LCC) para isolamento do cardanol.
Disponível em <http://www.portalabpg.org.br/PDPetro/3/trabalhos/IBP0670_05.pdf>.Acesso
em 03 de setembro de 2013.
[3] CANEVAROLO, JR, S. V.Ciência dos polímeros: um texto básico para tecnólogos e
engenheiros. 2.ed. (rev. e ampl.) São Paulo: Artliber, 2002.p.21,45.
[4] FERREIRA, O. P; ALMEIDA, A. E. F. de S. Revestimentos poliméricos para proteção à
corrosão bacteriológica do concreto. In: 41º Congresso Brasileiro do Concreto, 1999,
Salvador. Anais, 1999. v. 2.1.21. p. 140.
Palavras-chave:LCC, Resina, Concreto.