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Type: Dissertação
Title: Avaliação do efeito sinérgico da carbonatação e do ataque de cloretos no fenômeno da corrosão das armaduras do concreto
Authors: Bandeira, Francisca Joyce dos Santos
Advisor: Cabral, Antônio Eduardo Bezerra
Keywords in Brazilian Portuguese : Carbonatação;Concreto-Corrosão;Corrosão
Keywords in English : Carbonation;Concrete-Corrosion;Corrosion
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Issue Date: 2024
Citation: BANDEIRA, Francisca Joyce dos Santos. Avaliação do efeito sinérgico da carbonatação e do ataque de cloretos no fenômeno da corrosão das armaduras de concreto. 2024. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: Uma das principais causas de degradação das estruturas de concreto armado é a corrosão das armaduras, ocasionada pela despassivação por carbonatação e por ataque de cloretos. Segundo a National Association of Corrosion Engineers, o custo global da corrosão em 2013 foi equivalente a 3,4% do PIB mundial. Sabe-se que o fenômeno da corrosão ocorre devido a vários fatores que agem simultaneamente e não se deve negligenciar as interações que ocorrem entre estes. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é analisar o efeito sinérgico da carbonatação e do ataque de cloretos no fenômeno de corrosão das armaduras, quando se varia o tipo de cimento no concreto. Para isso, fabricaram-se corpos de prova (CPs) de concreto armado, com três tipos diferentes de Cimento Portland, sendo estes CPIII-32-RS, CPIV-32-RS e CPV-ARI. Tais CPs foram submetidos a ciclos de degradação acelerada, por ataque de cloretos, carbonatação e pela ação conjunta dos dois agentes despassivantes. A deterioração ocorreu através de ciclos de imersão e secagem, onde os CPs sujeitos ao ataque de cloretos foram expostos a solução agressiva de cloreto de sódio e secagem em ambiente de laboratório, e os CPs sujeitos a carbonatação foram imersos em água e destinados a uma câmara continuamente alimentada com CO2. A cada semi-ciclo foi realizada a medição das variáveis eletroquímicas, potencial de corrosão (Ecorr), intensidade de corrosão (Icorr) e resistência ôhmica (Rohm) nos CPs de concreto armado. A técnica eletroquímica de Resistência de Polarização Linear (RPL) foi utilizada para obtenção da taxa de corrosão (icorr). A profundidade da carbonatação e o teor de cloretos foram determinados periodicamente em CPs de concreto simples expostos às mesmas condições ambientais. Após o período de deterioração as barras foram limpas e a perda de massa gravimétrica foi determinada. Verificou-se que o efeito sinérgico entre carbonatação e cloretos promoveu um menor tempo de despassivação da armadura frente as demais condições de degradação, bem como maiores taxas de corrosão ao longo do tempo, comparativamente ao ataque único. Após o 12º ciclo saturado, para os CPs com CPIII-32-RS, as armaduras expostas ao ataque conjunto apresentaram uma velocidade de corrosão cerca de 43,71 vezes maior que a taxa de corrosão quando submetido ao ataque de cloretos, e 5,49 vezes maior que a taxa para as barras submetidas a carbonatação. Além disso, os CPs sujeitos a ação conjunta de carbonatação e cloretos apresentaram maior perda de massa gravimétrica, confirmando os resultados apresentados pela medição das variáveis eletroquímicas, de que a sinergia entre os agentes de degradação foi mais nociva do que o ataque individual.
Abstract: One of the main causes of degradation of reinforced concrete structures is the corrosion of reinforcement, caused by depassivation by carbonation and chloride attack. According to the National Association of Corrosion Engineers, the global cost of corrosion in 2013 was equivalent to 3,4 % of global PIB. It is known that the phenomenon of corrosion occurs due to several factors that act simultaneously and the interactions that occur between these factors should not be neglected. Therefore, the aim of this work is to analyze the synergistic effect of carbonation and chloride attack on the phenomenon of reinforcement corrosion, when the type of cement is the concrete varies. Thus, reinforced concrete specimens (CPs) were manufactured, with three different types of Portland Cement, these being CPIII-32-RS, CPIV-32-RS and CPVARI. Such CPs were subjected to cycles of accelerated degradation, by chloride attack, carbonation and the joint action of the two depassivating agents. Deterioration occurred through immersion and drying cycles, where CPs subjected to chloride attack were exposed to an aggressive sodium chloride solution and dried in a laboratory environment, and CPs subjected to carbonation were immersed in water and sent to a chamber continuously fed with CO2. At each half-cycle, electrochemical variables, corrosion potential (Ecorr), corrosion intensity (Icorr) and ohmic resistance (Rohm) were measured in the reinforced concrete CPs. The electrochemical Linear Polarization Resistance (RPL) technique was used to obtain the corrosion rate (icorr). The depth of carbonation and the chloride content were periodically determined in plain concrete CPs exposed to the same environmental conditions. After the deterioration period, the bars were cleaned and the gravimetric mass loss was determined. It was found that the synergistic effect between carbonation and chlorides promoted a shorter depassivation time of the reinforcement compared to other degradation conditions, as well as higher corrosion rates over time, compared to the single attack. After the 12th saturated cycle, for the CPIII-32-RS CPs, the reinforcement exposed to joint attack showed a corrosion rate approximately 43,71 times greater than the corrosion rate when subjected to chloride attack, and 5,49 times higher than the rate for bars subjected to carbonation. Furthermore, the CPs subjected to the joint action of carbonation and chlorides showed greater loss of gravimetric mass, confirming the results presented by the measurement of electrochemical variables, that the synergy between the degradation agents was more harmful than the individual attack.
Description in Brazilian Portuguese: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78023
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4281827950693370
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6394-1164
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6399451844691825
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DECC - Dissertações defendidas na UFC

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