Estudo do processo de corrosão por íons cloreto no concreto armado utilizando armaduras comuns e galvanizadas

Abstract

The present work evaluated the durability of anti-corrosive reinforcements with (hot dip) treatment and steel reinforcements of common steel without treatment on the evolution of corrosion through the reduction of ion chloride in concrete specimen with different water/cement relations and kind of cement. The corrosion process was carried out through quick tests using drying cycles and partial immersion in a 5% NaCl solution. It was evaluated in a complementary way with pull-out tests performed by numerical modeling the bond of the reinforcement with concrete different corrosion penetrations. For the experimental tests, specimens were made in a prismatic way with reduced dimensions. The concrete was molded with three different water/cement relations (0. 4; 0. 5 and 0. 6) and with two kinds of cement, the CPIV (Portland-pozzolan cement) and CPII F (Portland cement with calcareous filler). The reinforcements inserted in the concrete served as sensors for the electromechanically measurements. The current density, corrosion potential and polarization resistances of the electromechanical measurements showed the corrosion evolution of the reinforcements after concluding each cycle, in a total of 8 performed cycles. For the bond test of the reinforcement/concrete through finite elements, it was designed a specimen model identical to the experimental corrosion test one, using only the properties of concrete with CPIV and CPII F cement in relation to 0,5 water/cement. The analytical model used to obtain more information about the bond of the reinforcement in the concrete produced similar results to the ones reported in literature for thickness of corrosion penetration above 0,2mm.

O presente trabalho avaliou a durabilidade de armaduras com tratamento anti-corrosivo (galvanização a fogo) e armaduras de aço comum sem tratamento na evolução da corrosão através da indução de íons cloreto em corpos-de-prova de concreto com diferentes relações água/cimento e tipos de cimentos. Os processos de corrosão se deram através de ensaios acelerados usando ciclos de secagem e imersão parcial em solução de 5% de NaCl. De forma complementar, foi avaliado, através de ensaio de arrancamento realizado por modelamento numérico a tensão de aderência da armadura com concreto em diferentes níveis de corrosão. Para os ensaios experimentais foram confeccionados doze corpos-de-prova de forma prismática com dimensões reduzidas. Os concretos foram moldados com três diferentes relações água/cimento (0,4; 0,5 e 0,6) e com dois tipos de cimento o CPIV (cimento Portland pozolânico) e CPII F (cimento Portland composto com fíler calcário). As armaduras inseridas nos concretos serviram de sensores para a realização das medições eletroquímicas. As medições eletroquímicas de Densidade de corrente de corrosão (Icorr), Potencial de corrosão (Ecorr) e Resistência de polarização (Rp) mostraram a evolução da corrosão das armaduras após a finalização de cada ciclo, somando-se no total de oito ciclos realizados. Para o ensaio de tensão de aderência da armadura/concreto através de elementos finitos foi projetado um modelo de corpo-de-prova idêntico ao do ensaio experimental de corrosão, utilizando as propriedades somente dos concretos com cimento CPIV e CPII F com relação água/cimento 0,5. Foram testadas armaduras de 8mm de diâmetro com diferentes níveis de penetração da corrosão. Os melhores resultados obtidos nos ensaios experimentais, em termos de desempenho frente à corrosão, foram para as seguintes condições experimentais: armadura galvanizada, relação água/cimento de 0,4 e cimento CPIV.O modelo analítico utilizado para obter informações sobre a tensão de aderência da armadura no concreto produziu resultados similares aos relatados na literatura para espessuras de penetração de corrosão superiores a 0,2mm.