Extremos de temperatura, chuva, exposição a substâncias corrosivas - todos esses fatores ambientais contribuem para a degradação do concreto. Especificamente, um gás presente em nosso ambiente, chamado de sulfeto de hidrogênio, se transforma em ácido sulfúrico, uma substância corrosiva, quando combinado com água da chuva.

Em um novo estudo publicado em EPJ B , Matthew Lasich, da Mangosuthu University of Technology, Durban, África do Sul, examina as consequências adversas da adsorção de constituintes do gás natural encontrados em nosso ambiente - e misturas de vários desses gases - em um dos materiais que compõem o concreto:o hidrato de cimento. Lasich descobriu que a preservação da infraestrutura de concreto dos efeitos corrosivos exigiria um pré-tratamento direcionado aos locais de adsorção no hidrato de cimento, onde a maioria das moléculas de sulfeto de hidrogênio se ligam. Contudo, esta abordagem pode ser difícil devido à sua ampla distribuição.

O que torna o concreto vulnerável à adsorção de gás natural é sua natureza porosa. Sua estrutura é composta por uma matriz de cimento que une agregados de partículas de areia. Neste estudo, os autores realizam uma análise em nanoescala com base na simulação de Monte Carlo para simular a migração de moléculas de gás na estrutura de hidrato de cimento.

Eles primeiro registraram o nível de adsorção em várias temperaturas para o metano, etano, eteno, e etino para determinar a absorção de cada espécie de gás no hidrato de cimento. Isso permitiu que estudassem o efeito do tamanho e da forma molecular na sorção de gases no hidrato de cimento. Em seguida, eles realizaram uma análise semelhante para os constituintes do gás natural, incluindo nitrogênio, dióxido de carbono, e, mais importante, sulfureto de hidrogênio.

Suas simulações sugerem que uma combinação específica de tamanho molecular e área de superfície é necessária para uma boa absorção no hidrato de cimento. Embora o sulfeto de hidrogênio tenha adsorvido mais favoravelmente de todos os gases considerados neste estudo, etino adsorvido mais favoravelmente do que metano, apesar de ser uma molécula 'mais pesada', porque sua forma molecular se prestava melhor à tarefa.