Modelagem probabilística para previsão do tempo de iniciação da corrosão por cloretos em estruturas de concreto armado expostas em zonas de atmosfera marinha
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24506 |
Resumo: | The deterioration of reinforced concrete structures is a common problem in coastal areas. This type of environment is characterized by the action of chloride ions, which after being transported through the air, penetrate the concrete and accumulate close to the reinforcement, initiating the corrosion process. The need for efficient constructions, preventive maintenances and repairs demonstrates the lack of a reliable prediction model of chloride penetration, capable of estimating the service life of these structures. Thus, this work presents a probabilistic model to predict the time of initiation to corrosion in structures of reinforced concrete constructed in zone of marine atmosphere. The model considers the stochastic nature of the corrosion process, seasonal variation of the climatological conditions, the capacity of chloride binding of the cement paste, the conditions of transport of chlorides in unsaturated condition, the solar radiation effect, washout effect and the hydration time of concrete. With an illustrative example, the factors that govern the degradation process were studied. The results show the importance of considering the unpredictability related to design parameters, property of the materials, simplifications of the mathematical model and the environmental conditions of exposure in unsaturated reinforced concrete structures. Finally, the results were validated by comparative analysis with data from the literature and a generalist model for concrete in a marine atmosphere zone is presented. |
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Modelagem probabilística para previsão do tempo de iniciação da corrosão por cloretos em estruturas de concreto armado expostas em zonas de atmosfera marinhaCorrosãoConcreto armadoAerossol marinhoConcreto não saturadoModelo probabilísticoCorrosionReinforced concreteMarine environmentUnsaturated concreteProbabilistic modelCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILThe deterioration of reinforced concrete structures is a common problem in coastal areas. This type of environment is characterized by the action of chloride ions, which after being transported through the air, penetrate the concrete and accumulate close to the reinforcement, initiating the corrosion process. The need for efficient constructions, preventive maintenances and repairs demonstrates the lack of a reliable prediction model of chloride penetration, capable of estimating the service life of these structures. Thus, this work presents a probabilistic model to predict the time of initiation to corrosion in structures of reinforced concrete constructed in zone of marine atmosphere. The model considers the stochastic nature of the corrosion process, seasonal variation of the climatological conditions, the capacity of chloride binding of the cement paste, the conditions of transport of chlorides in unsaturated condition, the solar radiation effect, washout effect and the hydration time of concrete. With an illustrative example, the factors that govern the degradation process were studied. The results show the importance of considering the unpredictability related to design parameters, property of the materials, simplifications of the mathematical model and the environmental conditions of exposure in unsaturated reinforced concrete structures. Finally, the results were validated by comparative analysis with data from the literature and a generalist model for concrete in a marine atmosphere zone is presented.NenhumaA deterioração de estruturas de concreto armado é um problema recorrente em áreas costeiras. Este tipo de ambiente é caracterizado pela atuação dos íons cloretos, que depois de transportados pelo ar, penetram o concreto e se acumulam nas proximidades da armadura, dando início ao processo de corrosão. A crescente necessidade por manutenções preventivas, reparos e construções eficientes reforça a carência de um modelo confiável de predição da penetração de cloretos, capaz de estimar a vida útil destas estruturas. Sendo assim, este trabalho propõe um modelo probabilístico para previsão do tempo de iniciação à corrosão em estruturas de concreto armado expostas em zonas de atmosfera marinha. Levando em consideração a natureza estocástica do processo de corrosão, a variação sazonal das condições climatológicas, a capacidade de fixação de cloretos da matriz cimentícia, as condições de transporte de cloretos em meio não saturado, radiação solar, o processo de lavagem da superfície devido à chuva dirigida e o processo de hidratação do concreto. Através de um exemplo ilustrativo, os fatores que governam o processo de degradação foram estudados. Os resultados mostram a importância de levar em consideração a imprevisibilidade relacionada aos parâmetros de projeto, às propriedades dos materiais, às simplificações do modelo matemático e às condições ambientais de exposição em estruturas de concreto armado não saturadas. Por fim, os resultados foram validados por análise comparativa com dados da literatura e um modelo generalista para concretos em zona de atmosfera marinha é apresentado.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia Civil e AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalUFPBMeira, Gibson RochaGibson Rocha MeiraFerreira, Pablo Ramon Rodrigues2022-09-16T18:40:31Z2022-07-052022-09-16T18:40:31Z2022-01-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24506porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-10-25T13:01:23Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/24506Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-10-25T13:01:23Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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