Avaliação do efeito da composição da solução dos poros na qualidade da passivação e resistência à corrosão da armadura do concreto

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Modesti, Guilherme
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9259
Resumo: Estruturas de concreto armado vem apresentando deterioração e perda de desempenho antes do previsto gerando, não só gastos com manutenção corretiva, mas também um maior impacto ambiental pela geração de resíduos e consumo de materiais utilizados nos reparos. Dentre as possíveis manifestações patológicas, destaca-se a corrosão das armaduras, usualmente provocadas pela despassivação por carbonatação, cloretos ou sulfatos. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das características das soluções dos poros, quais sejam, pH, força iônica, teor de cloretos e de sulfatos, na qualidade eletroquímica do filme de passivação, bem como o efeito combinado do pH e cloretos nas armaduras. Para tanto, foram elaboradas soluções simuladas dos poros de concreto com diferentes composições químicas, alterando o pH e a força iônica das mesmas para verificação do comportamento de aços de baixo teor de carbono. A influência das soluções na formação do filme de passivação foi verificada através de ensaios eletroquímicos de potencial de corrosão, resistência linear de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. Em um segundo momento, foram adicionados teores de cloretos variados, aumentando-os gradualmente e verificando a sua influência na desestabilização do filme de passivação até o início da corrosão das armaduras, através dos mesmos ensaios eletroquímicos. Os resultados obtidos corroboram o entendimento de que, sem a presença de cloretos, a diminuição do pH para valores até 12 e da força iônica permitem a formação de filmes de passivação de melhor qualidade do que em pH’s mais elevados do que 13. Este comportamento é explicado pela redução da condutibilidade elétrica das soluções e, consequente maior resistência à transferência de íons, permitindo a formação de filmes mais estáveis. Na presença de cloretos, o comportamento foi o oposto, pois quanto maior o pH, maior foi a concentração de cloretos suportada pelas amostras antes da despassivação. Em relação aos sulfatos, o íon mostrou-se agressivo ao filme de passivação, provocando a despassivação das armaduras e corrosão por pites, 7 similar ao verificado na presença de cloretos. Os resultados indicam que soluções de menor pH e menor IS, como no caso da utilização de cimentos com materiais cimentícios suplementares, geram filmes de passivação melhores para ambientes sem cloretos, porém, apresentam menor resistência à corrosão na presença deste agente agressivo.
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Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das características das soluções dos poros, quais sejam, pH, força iônica, teor de cloretos e de sulfatos, na qualidade eletroquímica do filme de passivação, bem como o efeito combinado do pH e cloretos nas armaduras. Para tanto, foram elaboradas soluções simuladas dos poros de concreto com diferentes composições químicas, alterando o pH e a força iônica das mesmas para verificação do comportamento de aços de baixo teor de carbono. A influência das soluções na formação do filme de passivação foi verificada através de ensaios eletroquímicos de potencial de corrosão, resistência linear de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica. Em um segundo momento, foram adicionados teores de cloretos variados, aumentando-os gradualmente e verificando a sua influência na desestabilização do filme de passivação até o início da corrosão das armaduras, através dos mesmos ensaios eletroquímicos. Os resultados obtidos corroboram o entendimento de que, sem a presença de cloretos, a diminuição do pH para valores até 12 e da força iônica permitem a formação de filmes de passivação de melhor qualidade do que em pH’s mais elevados do que 13. Este comportamento é explicado pela redução da condutibilidade elétrica das soluções e, consequente maior resistência à transferência de íons, permitindo a formação de filmes mais estáveis. Na presença de cloretos, o comportamento foi o oposto, pois quanto maior o pH, maior foi a concentração de cloretos suportada pelas amostras antes da despassivação. Em relação aos sulfatos, o íon mostrou-se agressivo ao filme de passivação, provocando a despassivação das armaduras e corrosão por pites, 7 similar ao verificado na presença de cloretos. Os resultados indicam que soluções de menor pH e menor IS, como no caso da utilização de cimentos com materiais cimentícios suplementares, geram filmes de passivação melhores para ambientes sem cloretos, porém, apresentam menor resistência à corrosão na presença deste agente agressivo.Reinforced concrete structures have been deteriorating and showing performance decrease before than planned resulting in not only maintenance costs but also a bigger environmental impact due to the residues and materials consumption used in the repairs. Within the main pathological manifestations, the reinforcement corrosion stands out, usually related to the depassivation due to the carbonation, chlorides or sulfates. This study proposes the evaluation of the influence of the concrete pore solution characteristics (pH, ionic strength, chlorides contents and sulfates) in the electrochemical quality of passivation films, and the combined effect of pH and chlorides. For that, simulated concrete pore solutions were prepared with different chemical compositions, changing the pH and ionic strengths to verify the behavior of low carbon steel. Its influence on the passivation’s film quality was verified with electrochemical tests, such as open circuit potential, linear polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy. On a second opportunity, different chloride contents were added gradually, with electrochemical tests to verify its influence on the destabilization of the passivation film until corrosion. The results corroborate to the understanding that lower pH, such as 12, and lower ionic strengths lead to better passivation films than higher pH’s such as 13 when there isn’t chlorides. The lower electrical conductibility and, consequently, its higher charge transfer resistance, led to the formation of more stable passivation films. With chlorides, the behavior is the opposite, with the higher pH enduring a higher chloride concentration, prior of depassivation. Regarding the sulfates, it was aggressive to the passivation film due to the localized corrosion similar to chlorides. The results show that lower pH e IS solution, such as the ones originated from cements with supplementary cementitious materials lead to better passivation films without chlorides, however, they are less resistant when this ion is present.NenhumaModesti, Guilhermehttp://lattes.cnpq.br/4364989262624298http://lattes.cnpq.br/4760250136044505Mancio, MauricioUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUnisinosBrasilEscola PolitécnicaAvaliação do efeito da composição da solução dos poros na qualidade da passivação e resistência à corrosão da armadura do concretoACCNPQ::Engenharias::Engenharia CivilCorrosãoForça iônicaSoluções dos poros de concretoCorrosionIonic strengthConcrete pore solutionsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9259info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSORIGINALGuilherme Modesti_.pdfGuilherme Modesti_.pdfapplication/pdf3450057http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/9259/1/Guilherme+Modesti_.pdf0c23ee1fbe29818a6a530a71705e7465MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/9259/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52UNISINOS/92592020-08-19 14:36:40.403oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2020-08-19T17:36:40Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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