Name: Protocolo experimental para determinar o valor de limiar de cloreto para corrosão em amostras colhidas de estruturas de concreto armado (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min
Description: Aprenda a determinar o valor de limiar de cloreto em concreto armado utilizando amostras colhidas de estruturas reais. Este método melhora a precisão na previsão de corrosão em engenharia civil.

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O trabalho descrito aqui foi financiado em parte pelo Instituto suíço de estradas federais (projeto de pesquisa AGB2012/010). Muito reconhecemos o apoio financeiro.

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Os autores não têm nada para divulgar.

Os passos mais críticos para o sucesso do protocolo experimental sugerido para determinar Ccrit são aqueles incluindo as medidas tomadas para evitar a corrosão falsa iniciação e outro aço barra efeitos final. A este respeito, uma variedade de abordagens foram testados, entre os quais o protocolo aqui relatado foi encontrado para produzir os melhores resultados de28. Em novos testes, esta abordagem permitido diminuir a taxa de falso início para abaixo dos 10%. Por um lado, isto é devido ao revestimento zona fronteiriça de superfície de concreto exposta, com resina epóxi, que aumenta o comprimento do transporte de cloretos no concreto para a barra de aço termina consideravelmente. Por outro lado, substituindo o original concreto ao redor da barra de aço em suas extremidades com uma densa, altamente alcalina cimentícia chorume aumenta significativamente a resistência à corrosão nessas áreas. Tais sistemas, ou seja, revestimento do aço bar termina com uma camada de um material cimento Polímero modificado, têm sido bem sucedidos também em outros estudos29,30.
Outro aspecto importante é o critério para a iniciação da corrosão. Este critério é baseado no comitê técnico da RILEM TC-235 que pretendia recomendar um método de ensaio para a medição de Ccrit em amostras fabricadas na laboratório31. A lógica é que é bem conhecido esse início da corrosão do aço unpolarized betão armado pode ter lugar durante um longo período de tempo, em vez de um instantâneo bem-definidos30,32. Aço pode começar a corroer-se em concentrações relativamente baixas de cloreto... mas se estes não são capazes de sustentar o processo de corrosão, repassivation irá ocorrer, o que torna-se aparente por um aumento potencial de volta para o nível inicial do passivo. Tais eventos depassivation-repassivation são normalmente observados em estudos similares30,33,34. A concentração de cloreto, medida em um momento de corrosão estável é mais relevante para a prática do que o tempo em que os primeiros sinais de desvios potenciais do passivo nível tornam-se aparentes. Com o critério sugerido, Ccrit representa a concentração de cloreto no qual corrosão inicia e estàvel também se propaga.
Uma limitação do método é que as amostras são relativamente pequenas, que podem ter uma influência sobre os resultados de35,36. Para obviar a isso, é aconselhável para usar um número relativamente elevado de amostras (idealmente 10). O nível de confiança depende da distribuição estatística do Ccrit na área de teste real. Para mais detalhes a este respeito, consulte a referência36. Uma limitação adicional é que as condições de umidade na exposição laboratorial podem diferir de uma estrutura real. Finalmente, a detecção de iniciação da corrosão pode ser difícil nos casos em que o potencial é geralmente negativo, como em cimentos de escória ou outros ligantes contendo sulfeto.
O melhor de nosso conhecimento, este é o primeiro método de determinação decrit Cem estruturas de engenharia em um estágio antes da iniciação da corrosão. Em contraste com a experiência empírica de estruturas, que é, por definição, obtida após o início da corrosão, esse método pode ser usado para medir Ccrit para estruturas específicas ou membros estruturais antes de degradação de corrosão ocorre ; os resultados, portanto, podem ser usados para avaliar o risco de corrosão (futuro) e para predizer o tempo restante para a iniciação da corrosão (modelagem de vida de serviço). Assim, este método tem o potencial para ser utilizado em material de teste, similar ao estabelecidos métodos usados para teste mecânico (resistência à compressão, etc.)
Atualmente, o método é aplicado a um número de diferentes infra-estruturas de concretos na Suíça. Isso ampliará o conhecimento severamente limitada5 sobre distribuições Estatísticas de Ccrit em estruturas. Além disso, vai revelar a influência de diferentes fatores como a idade das estruturas, materiais de construção usados, etc.e assim, fornecer informações importantes para engenheiros civis e para os tomadores de decisão na gestão de infra-estrutura.

Corrosão do aço no concreto, desencadeada pela penetração de cloretos no concreto, é a causa mais frequente de degradação prematura de estruturas de betão armadas e pré-esforçado e, portanto, apresenta um dos mais importantes desafios em engenharia civil1,2,3,4. Os países industrializados têm tipicamente um grande estoque de envelhecimento infra-estruturas de concretas, construídas na segunda metade do século passado e, portanto, com uma história de várias décadas de exposição ao clima Marinha ou sais de degelo usados nas estradas. Ser capaz de avaliar confiantemente a condição dessas estruturas, ou seja, o risco de corrosão, constitui a base para o planejamento de trabalhos de manutenção e gestão de infraestrutura, em geral.
A abordagem estabelecida em engenharia para o gerenciamento de corrosão de aço induzida por cloreto no concreto é baseada em um cloreto limiar valor (também denominado crítico cloreto de conteúdo, Ccrit)1,5, 6. de acordo com este conceito, iniciação da corrosão é pensada para ocorrer quando a concentração de cloreto no concreto na superfície de aço excede o limite decrit de C. Assim, avaliar a condição das estruturas existentes e estimar a vida útil restante normalmente confiam na determinação do teor de cloreto em diferentes profundidades no concreto, particularmente na profundidade do aço de reforço incorporado. Existem vários métodos padronizados e confiáveis para medir esta concentração de cloreto em amostras de concreto7,8. Comparando os resultados de Ccrit fornece a base para a avaliação do risco de corrosão e planejando o tipo e a extensão das medidas de reparação. No entanto, essa abordagem requer conhecimento de Ccrit.
Diferentes normas internacionais e recomendações, bem como texto de livros, estipulamos valores para Ccrit1,3,9,10,11. Estes são tipicamente cerca de 0,4% cloreto por peso de cimento, com base na experiência a longo prazo ou primeiros estudos12,13. No entanto, é sabido que a resistência real contra Ccrit de uma determinada estrutura ou membro estrutural é fortemente influenciada pelos materiais usados, com a idade da estrutura e pela exposição de história e condições1 , 5. assim, é geralmente aceite que a experiência de uma estrutura só deve ser aplicada para outras estruturas com cautela.
Apesar disso, é comum a prática para usar Ccrit valores tabelados, independentes da estrutura real de engenharia. Isto pode ser explicado pela enorme dispersão de Ccrit na literatura e pela falta de métodos confiáveis para determinar Ccrit no local e no laboratório5. A abordagem de usando valores tabelados limiar nas avaliações de durabilidade é em contraste com considerações estruturais nas avaliações da condição de envelhecimento de estruturas de concreto. Neste último caso, existe um número de métodos de teste padronizado para determinar as propriedades mecânicas, tais como a resistência dos materiais na estrutura (concreto, aço de reforço), a ser utilizado nos cálculos do comportamento estrutural.
Neste trabalho, é apresentado um protocolo experimental para determinar Ccrit em amostras colhidas de engenharia de estruturas. A abordagem baseia-se na perfuração de núcleos de betão armado em partes de estruturas de concreto, onde a corrosão não tiver ainda iniciado. Estas amostras são transferidas para o laboratório onde são submetidos a um ensaio de corrosão acelerada para estudar as condições para a iniciação da corrosão. A principal vantagem do método proposto é que as amostras provêm de estruturas e, portanto, condições reais de exposição relativa a um número de parâmetros que são bem conhecidos de muito influência Ccrit e que não pode ser representativa imitada em amostras de laboratório-produzido. Isso inclui o tipo e a idade do concreto (jovem laboratório concreto contra concreto maduro site produzido), o tipo e a superfície condição a reforçar de aço usado na época da construção e em geral as propriedades do aço-concreto 14da interface. Juntamente com a precisão dos métodos de medição de laboratório, esta abordagem permite a determinação confiável de Ccrit para estruturas específicas ou membros estruturais.
Aplicação do protocolo sugerido na prática da engenharia será - comparado com a prática comum de usar um valor constante para Ccrit - melhorar a precisão das avaliações da condição e o poder preditivo de modelos para analisar o vida útil restante. O forte incremento esperado nas obras de reparação de nossa infra-estrutura construída ao longo das próximas décadas15 representa uma necessidade urgente de uma melhora em engenharia de infraestruturas de corrosão.

<table><tbody><tr><td>Seção transversal do fio</td><td></td><td></td> trançado <td>pelo menos 0,50 mm&sup2;; idealmente fio de cobre, estanhado</td></tr><tr><td>Parafuso</td><td></td><td></td> de metal auto-roscante <td>qualquer parafuso auto-roscante adequado, normalmente de comprimento 4 - 5 mm e diâmetro em torno de 2,5 mm</td></tr><tr><td>Anel de cabo de</td><td></td><td></td> terminal <td>adequado para conectar parafuso e cabo</td></tr><tr><td>SikaTop Seal-107</td><td>Sika</td><td></td><td>pasta de argamassa impermeável cimentícia modificada com polímero de duas partes</td></tr><tr><td>Epoflex 816 L</td><td>Revestimento epóxi</td><td>Adisa</td><td></td></tr><tr><td>Tanque</td><td></td><td></td> de exposição <td>qualquer tanque adequado (por exemplo caixa rako) com uma tampa;&nbsp; suficientemente grande para expor as amostras</td></tr><tr><td>Eletrodo de</td><td></td><td></td> referência <td>Qualquer eletrodo de referência estável adequado para imersão contínua em solução de cloreto de sódio</td></tr><tr><td>Água</td><td></td><td></td><td></td>da torneira</tr><tr><td>Cloreto</td><td></td><td></td><td></td>de sódio</tr><tr><td>Registrador</td><td></td><td></td><td>de dados qualquer dispositivo capaz de monitorar os potenciais de todas as amostras em relação ao eletrodo de referência no intervalo especificado (impedância de entrada >10E7 Ohm)</td></tr></tbody></table>

protocolo experimental para determinar o valor de limiar de cloreto para corrosão em amostras colhidas de estruturas de concreto armado

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

O envelhecimento da infra-estrutura de betão armado em países desenvolvidos impõe uma necessidade urgente de métodos confiavelmente avaliar a condição destas estruturas. Corrosão do aço reforçando incorporado é a causa mais frequente de degradação. Enquanto é sabido que a capacidade de uma estrutura para resistir à corrosão depende fortemente fatores como os materiais usados ou a idade, é prática comum recorrer ao limiar valores estipulados em normas ou livros didáticos. Esses valores de limiar para início de corrosão (Ccrit) são independentes as propriedades reais de uma determinada estrutura, que claramente limita a precisão da condição avaliações e previsões de vida do serviço. A prática de utilizar valores tabelados pode ser rastreada para a ausência de métodos confiáveis para determinar Ccrit no local e no laboratório.
Aqui, apresenta-se um protocolo experimental para determinar Ccrit para engenharia de estruturas individuais ou membros estruturais. Um número de amostras de concreto armado é tomado a partir de estruturas e ensaios de corrosão de laboratório é executada. A principal vantagem deste método é que ele garante condições reais de parâmetros que são conhecidos para influenciar grandemente Ccrit, tais como a interface aço-concreto, que não pode ser imitada representativa em amostras de laboratório-produzido. Ao mesmo tempo, o teste de corrosão acelerada em laboratório permite a determinação confiável de Ccrit antes da iniciação da corrosão na estrutura testada; Esta é uma grande vantagem sobre todos os métodos de avaliação condição comum que só permitem estimar as condições de corrosão após a iniciação, ou seja, quando a estrutura já está danificada.
O protocolo produz a distribuição estatística de Ccrit para a estrutura testada. Isto serve como uma base para os modelos de previsão probabilística para o tempo restante à corrosão, o que é necessário para o planejamento de manutenção. Potencialmente, este método pode ser usado em testes de material das infra-estruturas civis, semelhantes ao estabelecido métodos utilizados para testes mecânicos.

A Figura 7 exibe potenciais de aço típicos monitorados durante a exposição de cloreto no laboratório. Ambos os exemplos mostram que o potencial pode cair significativamente dentro de um tempo muito curto, mas que o processo de corrosão pode não ainda estàvel propagar, que se torna evidente através do aumento do potencial para seu nível inicial passiva. Neste protocolo, o tempo de início de corrosão, ou seja, o momento em que a exposição é interrompida e Co hematócrito é determinado, é definida por uma queda de potencial marcada, seguida por 10 dias de potenciais negativos (ver seção 3.5.2 e o Discussão para mais detalhes).
É comum que pode demorar vários meses até que ocorra a iniciação da corrosão estável. Isso também depende do conteúdo de cloreto inicial já presente no concreto quando as amostras são tomadas a partir das estruturas. Em alguns casos dos experimentos realizados até agora, demorou mais de 1 ano até corrosão iniciada.
A Figura 8 mostra um exemplo de Ccrit medido em 11 amostras extraídas mais de túnel rodoviário de 40 anos de idade nos Alpes suíços. Todas estas amostras foram tiradas de dentro de uma área de 1-2 m2, assim, presumivelmente identicamente produzidas e expostas. Neste exemplo, o teor de cloreto na superfície de aço no momento da amostragem foi insignificante. Além disso, a frente de carbonatação foi ainda distante da superfície de aço.
A Figura 9 mostra dois exemplos onde o potencial do aço diminuiu fortemente após a exposição à solução de cloreto livre. Em um desses casos específicos, durante o exame (destrutivo) subsequente da amostra verificou que o concreto na profundidade aço já era carbonatado. Após a chegada de água na superfície de aço, o processo de corrosão, assim, imediatamente começou. No outro caso, iniciação de falsa corrosão ocorreu em um do aço bar termina.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig1.jpg"> 
Figura 1 . Desenho esquemático de colhida a amostra de uma estrutura e tratadas em laboratório: (um) núcleo de concreto com uma parte incorporada de aço de reforço; (b) reduzir a capa de concreta no lado exposto e na parte posterior pelo corte diamante refrigerado a água; (c) aço barra proteção final por meio de remover alguns concreto ao redor do aço e substituí-lo com um colar/argamassa de cimento denso e revestimento de epóxi subsequentes; e (d)-revestimento de epóxi nas faces laterais e na extremidade zonas da superfície exposta do concreta. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig2.jpg"> 
Figura 2 . Desenho esquemático da configuração para o teste de corrosão em laboratório. Isto mostra o posicionamento das amostras no tanque de exposição. Os espaçadores são utilizados para assegurar o contato para solução de exposição da superfície da amostra de fundo. Todas as amostras são conectadas a um registrador de dados, medir o potencial de cada amostra vs um eletrodo de referência colocada na solução de exposição. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig3.jpg"> 
Figura 3 . Desenho esquemático de tempo-evoluções possíveis de potencial do aço que ilustra o critério para a iniciação da corrosão. No ponto 1, um potencial cair por menos de 150 mV da inicial "nível passivo" ocorre; no ponto 2, um potencial passar pelo menos 150 mV ocorre, que é seguido por repassivation; no ponto 3, um potencial de queda pelo menos 150 mV ocorre (dentro de um máximo de 5 dias) e o nível potencial negativo alcançado é sustentado durante 10 dias. Em tini, retire a amostra da solução exposição. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig4.jpg"> 
Figura 4 . Desenho esquemático ilustrando o corte e divisão da amostra de concreto depois da detecção de início de corrosão. Primeiro, uma "trincheira" é cortada da parte traseira, em paralelo com a barra de aço. Inserindo um formão ou uma ferramenta semelhante, a trincheira pode ser usada para dividir a amostra conforme indicado pelas setas. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig4large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig5.jpg"> 
Figura 5 . Fotografias ilustrando a análise da amostra após a iniciação da corrosão. (a) as duas metades da amostra após a divisão e (b) uma ferrugem mancha é visível para o aço de superfície após o início da corrosão. Fotografias de amostras diferentes. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig5large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig6.jpg"> 
Figura 6 . Esquemático desenho ilustrando a amostragem para a análise cloreto após iniciação corrosão: (uma) remoção de peças revestido com epóxi, do núcleo de concreto do split (roxo = planos de corte); (b) remoção da tampa de concreto até 2 mm da superfície do aço (roxo = plano de corte); (c) ranger de dentes durante um intervalo de profundidade de + /-2 mm do aço barra profundidade tampa (vermelho = volume de amostra). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig6large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xf alt="Figure 7" class=""></img alt="Figure 7" class="xf>igimg"src="/files/ftp_upload/56229/56229fig7.jpg"/ > 
Figura 7 . Exemplos de representante de medida potencial vs tempo curvas. As gotas potenciais tipicamente pronunciadas que podem ser seguidas por um aumento potencial (repassivation), até que finalmente inicia a iniciação da corrosão estável de acordo com o critério sugerido. (um) mostra um caso onde o potencial estabiliza o nível negativo, e (b) é um exemplo onde o potencial continua a diminuir ao longo do período estudado de 10 dias. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig7large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig8.jpg"> 
Figura 8 . Exemplo de Ccrit medido em 11 amostras tirada de dentro de um concreto área pequena em mais de 40 anos de um antiga estrada do túnel nos Alpes suíços. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig8large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56229/56229fig9.jpg"> 
Figura 9 . Exemplos de marcado potencial diminui imediatamente após a exposição em solução de cloreto livre. Em um caso, o concreto em profundidade o aço era já carbonatado, assim, à chegada de água na superfície de aço, o processo de corrosão imediatamente iniciado, levando a uma diminuição acentuada em potencial. No outro caso, iniciação de falsa corrosão ocorreu em um do aço barra termina, que aqui levou a uma diminuição mais gradual e potencial. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56229/56229fig9large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Propomos um método para medir um parâmetro que é altamente relevante para avaliação de corrosão ou previsões de estruturas de concreto armado, com a principal vantagem de permitir testes das amostras de engenharia de estruturas. Isso garante condições reais na interface aço-concreto, que são cruciais para evitar artefatos de amostras de laboratório.

Protocolo experimental para determinar o valor de limiar de cloreto para corrosão em amostras colhidas de estruturas de concreto armado

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

O objetivo geral deste método é medir o valor limite de cloreto, que é um parâmetro essencial para caracterizar a capacidade do concreto armado de resistir à corrosão. Esse parâmetro é necessário em todos os modelos atuais para prever a corrosão induzida por cloretos no concreto. Embora seja bem conhecido que os valores limite de cloreto dependem fortemente de fatores como os materiais utilizados, é comum recorrer a valores gerais estipulados em normas ou livros-texto.A principal vantagem do nosso método é que ele permite o ensaio de estruturas de engenharia civil. Isso é semelhante aos métodos bem estabelecidos para ensaiar propriedades mecânicas, como a resistência do concreto. Ao testar amostras provenientes de estruturas, garantimos condições reais que influenciam significativamente os valores de limite de cloretos.Como exemplo, a interface entre o aço e o concreto que não pode ser representativamente simulada em amostras produzidas em laboratório. Comece selecionando áreas de teste na estrutura de concreto conforme descrito no protocolo do texto. Localize as barras de aço de reforço no concreto por meio de um dispositivo de varredura portátil não destrutivo comumente conhecido como detector de aço de reforço.Mova o detector de aço nas direções horizontal e vertical sobre a superfície de concreto dentro da área de teste. Usando giz, marque temporariamente cada barra de aço de reforço em formato de grade sobre a superfície de concreto. Selecione os locais para perfuração de testemunhos com diâmetro de pelo menos 150 milímetros.Marque e identifique-os em uma superfície de concreto. Extraia os testemunhos de concreto contendo o segmento de aço de reforço de acordo com procedimentos e normas comuns. Após a perfuração, remova o testemunho de concreto da estrutura, por exemplo, utilizando um cinzel.Finalmente, envolva o núcleo com uma folha do tipo difusora para preservar as condições de umidade durante o transporte ao laboratório. Reduza a cobertura de concreto na frente, que é o lado originalmente exposto, utilizando corte a diamante com refrigeração por água. Busque uma espessura final da cobertura de concreto da amostra na faixa de 15 a 20 milímetros.Em seguida, estabeleça uma conexão por cabo e proteja as extremidades da armadura de aço contra a iniciação falsa de corrosão durante o ensaio de exposição. Para tanto, utilize primeiramente uma broca de perfuração com diâmetro interno ligeiramente maior que o diâmetro da barra de aço para remover o concreto ao redor do aço em cada extremidade da barra, em um comprimento máximo de 10 milímetros. Risque os resíduos da pasta de cimento aderidos à superfície do aço com a ajuda de ferramentas adequadas.Em seguida, faça um pequeno furo em uma das extremidades das barras de aço e use um parafuso autoperfurante metálico para fixar um terminal de cabo à barra de aço. Preencha o espaço criado ao redor de ambas as extremidades das barras de aço com uma pasta densa de cimento, argamassa ou graute, despejando cuidadosamente a argamassa nos furos. Também recubra o terminal da extremidade do parafuso da conexão do cabo.O procedimento aqui descrito é crucial para evitar a falsa iniciação da corrosão, ou seja, a corrosão nas extremidades da barra de aço. Para limitar a área de superfície exposta, revista a superfície lateral do testemunho com uma resina epóxi e também revista as extremidades da barra de aço armado e a conexão do cabo.Com a mesma resina epóxi, revista as partes terminais da superfície de concreto exposta no lado do núcleo, que anteriormente estava mais próxima da superfície do concreto estrutural. Deixe um comprimento exposto não revestido de 60 a 80 milímetros ao longo da barra de aço neste lado. Coloque todas as amostras no tanque com o lado da amostra exibindo uma espessura coberta de concreto de 15 a 20 milímetros voltado para baixo.Monte as amostras sobre pequenos espaçadores para permitir a exposição da solução às amostras por sua face inferior. Em seguida, coloque o eletrodo de referência na solução de exposição. Conecte todas as amostras a um datalogger automatizado, capaz de medir individualmente os potenciais das barras de aço de reforço em relação ao eletrodo de referência comum.Encha o tanque com água da torneira até um nível em que todos os lados inferiores das amostras cúbicas estejam em contato com a solução, mas sem ficarem totalmente imersas. Mantenha o contato entre o eletrodo de referência e a solução de exposição e inicie imediatamente o registro de dados, medindo os potenciais de todas as amostras em relação ao eletrodo de referência. Após uma a duas semanas em solução livre de cloretos, substitua a solução de exposição pela solução preparada contendo 3,5 % de cloreto de sódio em peso.Continue monitorando os potenciais das amostras e verifique regularmente o estado de corrosão de cada amostra mediante a avaliação da evolução registrada dos potenciais ao longo do tempo de cada amostra e considerando o critério para o início da corrosão. Após 60 dias, aumente a concentração de cloreto de sódio na solução para 7% em peso. Após 120 dias, aumente a concentração de cloreto de sódio na solução para 10% em peso.Após isso, mantenha a concentração de cloreto nesse nível. Sempre que avaliar os potenciais registrados do aço durante a exposição, utilize esses dois critérios para a iniciação da corrosão, a fim de verificar o estado de corrosão de cada amostra. O primeiro critério é uma diminuição de potencial superior a 150 milivolts em relação ao nível passivo dentro de um período de tempo de cinco dias ou menos.O segundo critério é que, durante os 10 dias seguintes, o potencial permaneça estável no nível negativo alcançado, sem diminuir mais ou recuperar em no máximo 50 milivolts. Assim que esse critério para a iniciação da corrosão for satisfeito, remova imediatamente a amostra da solução de exposição. Documente o tempo até a iniciação da corrosão da amostra.Para iniciar a análise da amostra, primeiro, separe a amostra para remover a barra de aço. Corte o núcleo de concreto a partir de seu lado posterior, utilizando uma lâmina de corte diamantada com refrigeração a água. Certifique-se de que o corte seja perpendicular à superfície posterior e alinhado paralelamente à barra de aço de reforço.Para evitar danificar a barra de aço, certifique-se de que a profundidade do corte não atinja o aço. Deixe aproximadamente 10 milímetros como margem de segurança. Insira um cinzel ou ferramenta semelhante e divida o núcleo de concreto em duas metades para separar o concreto ao redor da barra de aço.Remova cuidadosamente a barra de aço de reforço do concreto, deixando as duas metades da amostra de concreto com as impressões da barra de aço. Documente imediatamente a aparência visual da interface entre o aço e o concreto, examinando tanto a superfície do aço quanto as impressões da barra de aço no concreto. Para realizar a análise de cloretos e determinar o teor crítico de cloretos, remova as partes que foram revestidas com epóxi por meio de corte com diamante refrigerado a água em ambas as metades do testemunho de concreto.De prismas obtidos, remova o concreto e a zona de cobertura, utilizando diamante refrigerado a água até dois milímetros da barra de aço. Posteriormente, lixe o concreto e colete o pó resultante da lixagem. A espessura dessa etapa de lixagem é de quatro milímetros.Seque as amostras de pó de concreto obtidas a 105 graus celsius até atingir peso constante. Em seguida, calcule a média dos dois valores. Documente o resultado da análise de cloreto, que é o teor crítico de cloreto para a amostra específica.Certifique-se de indicar se o valor é expresso em termos de porcentagem em peso de concreto ou em peso de cimento. Esta figura mostra um exemplo dos potenciais de aço monitorados durante exposição a cloretos em laboratório. O potencial pode cair significativamente, em um tempo muito curto, mas o processo de corrosão pode não se propagar de forma instável, o que se torna evidente devido ao aumento do potencial em direção ao seu nível passivo inicial.Aproximadamente aos 60 dias de exposição, o potencial finalmente cai mais de 150 milivolts e permanece em nível negativo por 10 dias. Assim, o critério para fraturar a amostra é atendido. Esta figura mostra um exemplo do ponto de corrosão visualmente aparente na barra de aço após a fratura da amostra.Resultados representativos para o teor crítico de cloretos foram obtidos a partir de um túnel com mais de 40 anos nos Alpes Suíços. O gráfico mostra os resultados de 11 testemunhos de concreto, fornecendo assim a distribuição estatística do teor crítico de cloretos para o elemento estrutural investigado. Em contraste com experiências empíricas de estruturas, que aspiravam uma definição obtida após a iniciação da corrosão.Este método pode medir os valores limite de cloreto para elementos estruturais ou estruturas específicas antes da ocorrência de degradação por corrosão. Em comparação com a prática comum de utilizar valores limite de cloreto constantes e tabelados, a aplicação do nosso método na prática de engenharia aumentará a precisão das avaliações de condição e o poder preditivo dos modelos para analisar a vida útil remanescente das estruturas.

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Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

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Protocolo experimental para determinar o valor de limiar de cloreto para corrosão em amostras colhidas de estruturas de concreto armado (Vídeo) | JoVE Journal

Protocolo experimental para determinar o valor de limiar de cloreto para corrosão em amostras colhidas de estruturas de concreto armado

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