Efeito da realcalinização química e eletroquímica com soluções de Koh e NA2CO3 no desenvolvimento de reação álcali-agregado em concretos de cimento Portland.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Polli, Felipe Hartman
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
Texto Completo: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3748
Resumo: A corrosão do aço presente no concreto armado é uma das principais manifestações patológicas identificadas nas estruturas e técnicas de recuperação como a realcalinização química (REQ) e eletroquímica (ERA) têm sido utilizadas como medidas de prevenção ou recuperação. Ocorre que a reação álcali-sílica como efeito colateral da realcalinização não foi amplamente compreendida. Este trabalho tem o objetivo de complementar essa lacuna de conhecimento. Como a intenção do tratamento de realcalinização é aumentar o pH e incorporar álcalis ao concreto, esse procedimento pode aumentar a probabilidade de manifestar reações entre os álcalis e os agregados silicosos. Com o objetivo de avaliar este possível efeito colateral, foram moldados corpos de provas de concreto com agregados potencialmente reativos e potencialmente inócuos. Estes foram submetidos à carbonatação e realcalinização química e eletroquímica em soluções de hidróxido de potássio e carbonato de sódio. Foram escolhidas diferentes soluções com a intenção de comparar suas eficiências nos tratamentos e para verificar seu comportamento quanto ao desenvolvimento da RAA. Para a coleta de evidências foram utilizados os ensaios de potencial de corrosão, microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica, EDS, DRX e FRX. Com o potencial de corrosão foi possível analisar se os concretos de referência, carbonatados e realcalinizados estavam com alta ou baixa probabilidade de corrosão, e constatar a eficiência dos tratamentos em diminuir a probabilidade de corrosão após sua realização. Por meio de indicador de fenolftaleína no concreto foi possível observar a realcalinização e por análise visual notou-se a diminuição da corrosão das armaduras quando comparado com os concretos carbonatados que não foram tratados. As imagens em microscopia eletrônica e óptica permitiram constatar a degradação dos agregados e o aparecimento de gel na superfície dos mesmos, efeitos característicos da reação álcali-sílica, principalmente nos agregados reativos e nos concretos tratados com realcalinização eletroquímica, possivelmente devido a eletrólise da água nas proximidades da armadura, formando hidroxilas, as quais atacam os agregados silicosos. Com o presente trabalho, foi possível trazer mais dados do tratamento eletroquímico, quanto a sua eficiência e durabilidade, e evidências de possível aparecimento de reação álcali-sílica devido aos tratamentos de realcalinização, mostrando que esse efeito colateral ainda não pode ser desconsiderado.
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Efeito da realcalinização química e eletroquímica com soluções de Koh e NA2CO3 no desenvolvimento de reação álcali-agregado em concretos de cimento Portland. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2022.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3748A corrosão do aço presente no concreto armado é uma das principais manifestações patológicas identificadas nas estruturas e técnicas de recuperação como a realcalinização química (REQ) e eletroquímica (ERA) têm sido utilizadas como medidas de prevenção ou recuperação. Ocorre que a reação álcali-sílica como efeito colateral da realcalinização não foi amplamente compreendida. Este trabalho tem o objetivo de complementar essa lacuna de conhecimento. Como a intenção do tratamento de realcalinização é aumentar o pH e incorporar álcalis ao concreto, esse procedimento pode aumentar a probabilidade de manifestar reações entre os álcalis e os agregados silicosos. Com o objetivo de avaliar este possível efeito colateral, foram moldados corpos de provas de concreto com agregados potencialmente reativos e potencialmente inócuos. Estes foram submetidos à carbonatação e realcalinização química e eletroquímica em soluções de hidróxido de potássio e carbonato de sódio. Foram escolhidas diferentes soluções com a intenção de comparar suas eficiências nos tratamentos e para verificar seu comportamento quanto ao desenvolvimento da RAA. Para a coleta de evidências foram utilizados os ensaios de potencial de corrosão, microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica, EDS, DRX e FRX. Com o potencial de corrosão foi possível analisar se os concretos de referência, carbonatados e realcalinizados estavam com alta ou baixa probabilidade de corrosão, e constatar a eficiência dos tratamentos em diminuir a probabilidade de corrosão após sua realização. Por meio de indicador de fenolftaleína no concreto foi possível observar a realcalinização e por análise visual notou-se a diminuição da corrosão das armaduras quando comparado com os concretos carbonatados que não foram tratados. As imagens em microscopia eletrônica e óptica permitiram constatar a degradação dos agregados e o aparecimento de gel na superfície dos mesmos, efeitos característicos da reação álcali-sílica, principalmente nos agregados reativos e nos concretos tratados com realcalinização eletroquímica, possivelmente devido a eletrólise da água nas proximidades da armadura, formando hidroxilas, as quais atacam os agregados silicosos. Com o presente trabalho, foi possível trazer mais dados do tratamento eletroquímico, quanto a sua eficiência e durabilidade, e evidências de possível aparecimento de reação álcali-sílica devido aos tratamentos de realcalinização, mostrando que esse efeito colateral ainda não pode ser desconsiderado.The corrosion of the steel embedded in reinforced concrete is one of the main pathological manifestations identified in structures and recovery techniques such as chemical and electrochemical realkalinization have been used as prevention or recovery measures. It happens that the alkali-silica reaction as a side effect of realkalinization has not been widely understood. This work aims to fill this knowledge gap. As the realkalinization treatment is intended to increase the pH and incorporate alkali into the concrete, this procedure can increase the likelihood of manifesting reactions between the alkali and siliceous aggregates, in order to evaluate this possible side effect, concrete specimens were cast with potentially reactive and potentially harmless aggregates These were subjected to carbonation and chemical and electrochemical realkalinization in potassium hydroxide and sodium carbonate solutions. Different solutions were chosen with the intention of comparing their efficiencies in the treatments and to verify their behavior regarding the development of AAR. For the collection of evidence, tests of corrosion potential, scanning electron microscopy, optical microscopy, EDS, XRD and XRF were used. With the corrosion potential, it was possible to analyze whether the reference, carbonated and realkalinized concretes had a high or low probability of corrosion, and to verify the efficiency of the treatments in reducing the probability of corrosion after their performance. By means of the phenolphthalein indicator in the concrete, it was possible to observe the realkalinization and by visual analysis it was noticed a decrease in the corrosion of the reinforcement when compared to the carbonated concretes that were not treated. The images in electron and optical microscopy allowed to verify the degradation of the aggregates and the appearance of gel on their surface, characteristic effects of alkali-silica reaction, mainly in reactive aggregates and in concretes treated with electrochemical realkalinization, possibly due to the electrolysis of water in the proximities of the reinforcement, forming hydroxyls, which attack the siliceous aggregates. With the present work, it was possible to bring more data from the electrochemical treatment, regarding its efficiency and durability, and evidence of the possible appearance of alkali-silica reactions due to realkalinization treatments, showing that this side effect cannot yet be disregarded.Submitted by arlindo kohlrausch (ajfk@uepg.br) on 2022-10-19T22:19:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Felipe Hartman Polli.pdf: 9456552 bytes, checksum: 0f65b865b86fa05a7589d1b7240aeb8d (MD5)Made available in DSpace on 2022-10-19T22:19:27Z (GMT). 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reação álcali-sílica
reação álcali-agregado
realcalinização química
realcalinização eletroquímica
carbonatação
corrosão
concreto
alkali-silica reaction
alkali-aggregate reaction
chemical realkalisation
electrochemical realkalisation
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description A corrosão do aço presente no concreto armado é uma das principais manifestações patológicas identificadas nas estruturas e técnicas de recuperação como a realcalinização química (REQ) e eletroquímica (ERA) têm sido utilizadas como medidas de prevenção ou recuperação. Ocorre que a reação álcali-sílica como efeito colateral da realcalinização não foi amplamente compreendida. Este trabalho tem o objetivo de complementar essa lacuna de conhecimento. Como a intenção do tratamento de realcalinização é aumentar o pH e incorporar álcalis ao concreto, esse procedimento pode aumentar a probabilidade de manifestar reações entre os álcalis e os agregados silicosos. Com o objetivo de avaliar este possível efeito colateral, foram moldados corpos de provas de concreto com agregados potencialmente reativos e potencialmente inócuos. Estes foram submetidos à carbonatação e realcalinização química e eletroquímica em soluções de hidróxido de potássio e carbonato de sódio. Foram escolhidas diferentes soluções com a intenção de comparar suas eficiências nos tratamentos e para verificar seu comportamento quanto ao desenvolvimento da RAA. Para a coleta de evidências foram utilizados os ensaios de potencial de corrosão, microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica, EDS, DRX e FRX. Com o potencial de corrosão foi possível analisar se os concretos de referência, carbonatados e realcalinizados estavam com alta ou baixa probabilidade de corrosão, e constatar a eficiência dos tratamentos em diminuir a probabilidade de corrosão após sua realização. Por meio de indicador de fenolftaleína no concreto foi possível observar a realcalinização e por análise visual notou-se a diminuição da corrosão das armaduras quando comparado com os concretos carbonatados que não foram tratados. As imagens em microscopia eletrônica e óptica permitiram constatar a degradação dos agregados e o aparecimento de gel na superfície dos mesmos, efeitos característicos da reação álcali-sílica, principalmente nos agregados reativos e nos concretos tratados com realcalinização eletroquímica, possivelmente devido a eletrólise da água nas proximidades da armadura, formando hidroxilas, as quais atacam os agregados silicosos. Com o presente trabalho, foi possível trazer mais dados do tratamento eletroquímico, quanto a sua eficiência e durabilidade, e evidências de possível aparecimento de reação álcali-sílica devido aos tratamentos de realcalinização, mostrando que esse efeito colateral ainda não pode ser desconsiderado.
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