Influência da temperatura na resistividade elétrica e na cinética de corrosão da armadura de concretos contaminados com cloretos
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/57532 |
Resumo: | A corrosão de armaduras em estruturas de concreto é um sério e oneroso problema para o setor da construção civil. Diversos fatores influenciam na evolução do processo corrosivo, assim como na interpretação dos resultados obtidos por técnicas para avaliação e monitoramento da corrosão das armaduras. Esses fatores podem ser intrínsecos, como, por exemplo, a composição do cimento e a porosidade do concreto, ou extrínsecos, como, por exemplo, as condições ambientais e o nível de agressividade ambiental à estrutura de concreto. No caso da temperatura, a sua variação altera a mobilidade iônica na microestrutura da matriz cimentícia, favorecendo ou dificultando o processo eletroquímico. Este trabalho avaliou a influência da temperatura na resistividade elétrica do concreto e na cinética de corrosão da armadura, ambas sujeitas a ação de cloretos. Foram avaliados corpos de prova de concreto armados e não armados produzidos com relação água/cimento de 0,60 e 0,45, com e sem contaminação por NaCl, no teor de 1,00% de cloretos em relação a massa de cimento. Os concretos foram caracterizados fisicamente e mecanicamente aos 28 e 90 dias de idade. Após 204 dias, os corpos de prova armados contaminados com cloretos apresentaram estados ativos de corrosão, verificados por ensaios em triplicata de potencial de corrosão e polarização linear. Em seguida, as amostras foram submetidas a ciclos de temperatura, variando entre 55°C e -5°C, em ciclo de ida e volta, para determinação de resistividade elétrica, potencial de corrosão e velocidade de corrosão. Pelos ensaios de polarização linear e potencial de corrosão, em temperaturas mais elevadas, com consequente diminuição da resistividade elétrica, observou-se uma significativa variabilidade dos resultados e diferença entre os resultados dos traços contaminados com cloretos em relação aos não contaminados. Em contrapartida, em temperaturas mais baixas, os resultados entre os corpos de prova não contaminados e contaminados se aproximaram, ficando na região de baixa probabilidade de corrosão, independentemente do fato da armadura estar ou não despassivada. Isto ficou mais evidente nas medidas realizadas na temperatura de -5°C, quando se registrou baixa probabilidade de corrosão, por meio do ensaio de potencial de corrosão, e nível desprezível de corrosão, por meio da polarização linear, tanto para os corpos de prova com cloretos, como para os sem cloretos. Quanto a resistividade elétrica, notou-se o contrário, uma vez que as maiores variações foram registradas em baixas temperaturas e nas temperaturas mais elevadas os valores da resistividade elétrica dos traços ficaram mais próximos, apontando risco de corrosão moderada a alta. Correlacionando os resultados de potencial de corrosão e velocidade de corrosão, variando-se a temperatura, percebeu-se uma tendência similar em relação a interpretação da cinética da corrosão, ou seja, quando o potencial diminui a velocidade de corrosão aumenta. As correlações linear e exponencial obtidas entre resistividade elétrica e temperatura e entre a velocidade de corrosão e temperatura, respectivamente, mostraram que existe uma correlação muito forte entre as variáveis confrontadas, uma vez que os coeficientes de correlação ficaram entre 0,95 e 0,99. A pesquisa mostrou que a variação da temperatura influencia a resistividade elétrica do concreto, modificando a cinética da corrosão da amadura em concretos contaminados com cloretos. |
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Enio José Pazini Figueiredohttp://lattes.cnpq.br/4075543806767323Fernando do Couto Rosa AlmeidaMaria Teresa Paulino AguilarMaría Del Carmem Andrade PerdrixAdriano de Paula e Silvahttps://lattes.cnpq.br/7014480537583122Lucas Chaves Chiaradia2023-08-07T16:36:37Z2023-08-07T16:36:37Z2023-03-29http://hdl.handle.net/1843/57532A corrosão de armaduras em estruturas de concreto é um sério e oneroso problema para o setor da construção civil. Diversos fatores influenciam na evolução do processo corrosivo, assim como na interpretação dos resultados obtidos por técnicas para avaliação e monitoramento da corrosão das armaduras. Esses fatores podem ser intrínsecos, como, por exemplo, a composição do cimento e a porosidade do concreto, ou extrínsecos, como, por exemplo, as condições ambientais e o nível de agressividade ambiental à estrutura de concreto. No caso da temperatura, a sua variação altera a mobilidade iônica na microestrutura da matriz cimentícia, favorecendo ou dificultando o processo eletroquímico. Este trabalho avaliou a influência da temperatura na resistividade elétrica do concreto e na cinética de corrosão da armadura, ambas sujeitas a ação de cloretos. Foram avaliados corpos de prova de concreto armados e não armados produzidos com relação água/cimento de 0,60 e 0,45, com e sem contaminação por NaCl, no teor de 1,00% de cloretos em relação a massa de cimento. Os concretos foram caracterizados fisicamente e mecanicamente aos 28 e 90 dias de idade. Após 204 dias, os corpos de prova armados contaminados com cloretos apresentaram estados ativos de corrosão, verificados por ensaios em triplicata de potencial de corrosão e polarização linear. Em seguida, as amostras foram submetidas a ciclos de temperatura, variando entre 55°C e -5°C, em ciclo de ida e volta, para determinação de resistividade elétrica, potencial de corrosão e velocidade de corrosão. Pelos ensaios de polarização linear e potencial de corrosão, em temperaturas mais elevadas, com consequente diminuição da resistividade elétrica, observou-se uma significativa variabilidade dos resultados e diferença entre os resultados dos traços contaminados com cloretos em relação aos não contaminados. Em contrapartida, em temperaturas mais baixas, os resultados entre os corpos de prova não contaminados e contaminados se aproximaram, ficando na região de baixa probabilidade de corrosão, independentemente do fato da armadura estar ou não despassivada. Isto ficou mais evidente nas medidas realizadas na temperatura de -5°C, quando se registrou baixa probabilidade de corrosão, por meio do ensaio de potencial de corrosão, e nível desprezível de corrosão, por meio da polarização linear, tanto para os corpos de prova com cloretos, como para os sem cloretos. Quanto a resistividade elétrica, notou-se o contrário, uma vez que as maiores variações foram registradas em baixas temperaturas e nas temperaturas mais elevadas os valores da resistividade elétrica dos traços ficaram mais próximos, apontando risco de corrosão moderada a alta. Correlacionando os resultados de potencial de corrosão e velocidade de corrosão, variando-se a temperatura, percebeu-se uma tendência similar em relação a interpretação da cinética da corrosão, ou seja, quando o potencial diminui a velocidade de corrosão aumenta. As correlações linear e exponencial obtidas entre resistividade elétrica e temperatura e entre a velocidade de corrosão e temperatura, respectivamente, mostraram que existe uma correlação muito forte entre as variáveis confrontadas, uma vez que os coeficientes de correlação ficaram entre 0,95 e 0,99. A pesquisa mostrou que a variação da temperatura influencia a resistividade elétrica do concreto, modificando a cinética da corrosão da amadura em concretos contaminados com cloretos.The corrosion of reinforcement in concrete structures is a serious and costly problem for the construction sector. Several factors influence the evolution of the corrosive process, as well as the interpretation of the results obtained by techniques for evaluation and monitoring of reinforcement corrosion. These factors can be intrinsic, such as the composition of the cement and the porosity of the concrete, or extrinsic, such as environmental conditions and the level of environmental aggressiveness to the concrete structure. In the case of temperature, its variation alters the ionic mobility in the microstructure of the cementitious matrix, favoring or hindering the electrochemical process. This research evaluated the influence of temperature on the electrical resistivity of concrete and on the corrosion kinetics of the reinforcement, both subject to chloride action. Specimens of reinforced and non- reinforced concrete produced with a water/cement ratio of 0.60 and 0.45, with and without NaCl contamination, were evaluated, at a content of 1.00% of chlorides in relation to the cement mass. The concretes were physically and mechanically characterized at 28 and 90 days of age. After 204 days, the reinforced specimens contaminated with chlorides presented active corrosion states, verified by triplicate tests of corrosion potential and linear polarization. Then, the samples were submitted to temperature cycles, ranging between 55°C and -5°C, in a round trip cycle, to determine electrical resistivity, corrosion potential and corrosion speed. By the tests of linear polarization and corrosion potential, at higher temperatures, with a consequent decrease in electrical resistivity, it was observed significant variability of the results and difference between the results of the concretes contaminated with chlorides in relation to the non-contaminated ones. Differently, at lower temperatures, the results between the uncontaminated and contaminated specimens approached, remaining in the region of low probability of corrosion, regardless of whether or not the reinforcement was depassivated. This was more evident in the measurements carried out at a temperature of -5°C, when a low probability of corrosion was recorded, through the corrosion potential test, and a negligible level of corrosion, through linear polarization test, both for the chloride and non-chloride specimens. As for electrical resistivity, the opposite was observed, since the largest variations were recorded at low temperatures and at higher temperatures the electrical resistivity values of the all mix proportions studied were closer, indicating a risk of moderate to high corrosion. Correlating the results of corrosion potential and corrosion rate, varying the temperature, a similar trend was noticed in relation to the interpretation of corrosion kinetics, that is, when the potential decreases, the corrosion rate increases. The linear and exponential correlations obtained between electrical resistivity and temperature and between corrosion rate and temperature, respectively, showed that there is a very strong correlation between the confronted variables, since the correlation coefficients were between 0,95 and 0,99. The research showed that temperature variation influences the electrical resistivity of the concrete, modifying the kinetics of reinforcement corrosion in concretes contaminated with chlorides.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Construção CivilUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVILConstrução civilMateriais de construçãoResistividade elétricaConcreto - DurabilidadeConcreto - AditivosConcreto - Efeito da temperaturaConcreto armado - ResistênciaConcreto armado - CorrosãoConcreto armadoDurabilidadeCorrosãoResistividade elétricaTemperaturaInfluência da temperatura na resistividade elétrica e na cinética de corrosão da armadura de concretos contaminados com cloretosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALINFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA RESISTIVIDADE ELÉTRICA E NA CINÉTICA DE CORROSÃO DA ARMADURA DE CONCRETOS CONTAMINADOS COM CLORETOS (2).pdfINFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA RESISTIVIDADE ELÉTRICA E NA CINÉTICA DE CORROSÃO DA ARMADURA DE CONCRETOS CONTAMINADOS COM CLORETOS (2).pdfapplication/pdf5013674https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/57532/1/INFLU%c3%8aNCIA%20DA%20TEMPERATURA%20NA%20RESISTIVIDADE%20EL%c3%89TRICA%20E%20NA%20CIN%c3%89TICA%20DE%20CORROS%c3%83O%20DA%20ARMADURA%20DE%20CONCRETOS%20CONTAMINADOS%20COM%20CLORETOS%20%282%29.pdf17fd96af94674303b55e80999dd2a6c3MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/57532/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/575322023-08-07 13:36:37.641oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-08-07T16:36:37Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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