Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Diante da exposição à névoa salina, as estruturas em concreto podem sofrer ataques por cloretos, provocando corrosão das armaduras. As peças com faces voltadas aos ventos dominantes estão mais suscetíveis, especialmente aquelas que possuem grande superfície em relação ao volume, como são os casos de pilares e vigas. Este trabalho tem como objetivo avaliar os níveis de agressividade marinha, na orla marítima do Bairro de Boa Viagem, Recife-PE, em função de sua distância em relação ao mar, medindo a taxa de deposição de cloretos, pelo método da vela úmida, tendo como apoio o monitoramento do ambiente. Os resultados indicam que os íons cloreto chegam à superfície das estruturas a distintos níveis de concentração, dependendo da distância em relação à sua fonte geradora, no caso, o mar. Conclui-se que a deposição de cloretos decresce, numa relação do tipo exponencial, à medida que há um aumento do distanciamento em relação ao mar, e que a agressividade é significativa até 400 m da orla marítima / Exposing concrete structures to the saline mist, they can suffer chlorides attacks and could cause reinforcement corrosion. The structures parts with faces directed to dominant winds are more susceptible, especially those with great surface in relation to the volume, such as pillars and beams. This work objective is to evaluate the level of marine aggressiveness, in marine edge of Boa Viagem quarter, Recife-PE, in function of the distance to the sea, measuring the value of chloride deposition, using the wet candle method, with the support of the environment management. The results indicate that chloride ions reach surface structure in different levels of concentration, depending on the distance from its origin, in this case, the sea. The conclusion is that chloride deposition decreases, in an exponential relation, when there is an increase of the distance to the sea, and that aggressiveness is significantly as far as 400 m from the marine edge

No presente trabalho foi estudado o comportamento de um aço inoxidável austenítico do sistema Fe-Cr-Mn-N, nas condições como recebido, solubilizado e sensitizado, quando submetidos à meios contendo cloretos. Para analisar a suscetibilidade à corrosão sob tensão foram utilizados corpos de prova dos tipos DCB (\"Double Cantilever Beam\") e C(T) (\"Compact- Tension\"), pré-trincados em fadiga, com entalhes laterais e carregados com cunhas. Os meios empregados foram as soluções aquosas 45% em peso de MgCl2 na temperatura de ebulição de 154°C, água do mar sintética na temperatura ambiente e de ebulição de 100°C e 3,5% em peso de NaCI na temperatura ambiente. A suscetibilidade à corrosão sob tensão foi avaliada em termos do fator limite de intensidade de tensão, KISCC, e foram caracterizados os aspectos fractográficos dos corpos de prova em que ocorreram propagação de trinca por corrosão sob tensão. Foi verificado que apenas os corpos de prova do aço E3949 nas condições como recebido e sensitizado, foram suscetíveis à corrosão sob tensão em solução aquosa de 45% em peso de MgCl2 na temperatura de ebulição. Também foi determinado o comportamento eletroquímico do material nas condições citadas acima com relação aos meios empregados. Os resultados das curvas de polarização obtidas mostraram que o material apresenta baixa resistência à corrosão, principalmente em meios de MgCl2. / The present work studies the stress corrosion cracking behavior in austenitic Fe-Cr-Mn-N stainless steel, in as received, solubilized and sensitized conditions, when submited to several chlorides environments. To evalued the stress corrosion cracking susceptibility, DCB (\"Double Cantilcver Beam\") and C(T) (\"Compact- Tension\") specimens, fatigue precracked, side grooved and wedge loaded were used. The environments employed were boiling solution of 45 wt% of MgCl2 at 154ºC, synthetic sea water at room and 100°C temperatures, and a solution with 3,5 wt% of NaCI at room temperature. The susceptibility to stress corrosion cracking has been evaluated in terms of the threshold stress intensity factor, KISCC, and the fracture surface appearance of those specimens whose the crack propagation took place was characterized. The results showed that only the specimens in the as received and sensitized conditions, were suceptible to the stress corrosion cracking effect in the solution with 45 wt% of MgCl2 at the boilling temperature. Also, it has been verified the electrochemical behavior of this steel when submited in the above environments. The results of polarization curves showed that the material presents low corrosion strength, mainly in MgCl2 environments.

A corrosão de armaduras é uma das causas mais comuns de degradação mecânica em estruturas em concreto armado. Esse processo leva à redução da vida útil e, consequentemente, a prejuízos econômicos. Desse modo, o presente trabalho visa contribuir com a análise dos fenômenos associados à degradação mecânica do concreto armado sujeito a processos corrosivos devido à carbonatação e à ação de cloretos. Para tal finalidade, modelos analíticos baseados na segunda lei de Fick são usados para quantificar a difusão de CO2 e de íons cloreto no concreto, os quais permitem determinar o tempo de início da corrosão. A degradação mecânica de estruturas em concreto armado é considerada por meio de um modelo em dano concentrado que contempla perda da rigidez, redução da área de aço e da tensão de escoamento de armaduras devido ao processo corrosivo. A formulação de dano concentrado foi modificada de forma a incluir uma variável de estado de corrosão e uma lei de evolução da corrosão, baseada em equações semi-empíricas disponíveis na literatura. Essas equações determinam a redução no diâmetro das armaduras e a perda da capacidade resistente do aço. O problema da corrosão é formulado como um processo estocástico sendo resolvido por meio do método de simulação de Monte Carlo para dois exemplos: uma viga isostática e um pórtico plano com grau de hiperestaticidade igual a três. A formulação da equação de estado limite é baseada em um valor de dano aceitável. Curvas de probabilidade de início da corrosão e de probabilidade de falha da estrutura são obtidas ao longo de 50 anos. No caso da estrutura hiperestática, o caminho mais provável de falha, também chamado de caminho crítico, é determinado. Observa-se que o processo corrosivo provoca mudanças no caminho crítico, e portanto, deve ser considerado nas análises de reparo estrutural. Mapas de dano e de probabilidade de falha foram desenvolvidos para mostrar as mudanças no comportamento estrutural devido à corrosão. / The reinforcement\'s corrosion is one of the most common causes of mechanical degradation in reinforced concrete structures. This process leads to the reduction of the service life and, consequently, economic loss. Thereby, this study aims to contribute with the analysis of the phenomena associated to the mechanical degradation of reinforced concrete, due to the carbonation and the chloride ions. For this purpose, analytical models based on second Fick\'s law are used to quantify CO2 and chloride ions diffusion, which enables to determine the corrosion time initiation. The mechanical degradation of reinforced concrete structures is modeles by the lumped damage model which accounts for stiffness loss, reinforcement mass loss and yield stress reduction due to the corrosive process. The lumped damage formulation was modified to include the state corrosion variable and the corrosion evolution law based on semi-empirical equations available in the literature. These equations determine the reinforcement\'s diameter reduction and the loss of resistant capacity of the reinforcement\'s bar. The corrosion problem is formulated as a stochastic process and solved by the Monte Carlo simulation for two examples: an isostatic beam and a hyperstatic frame. The limit state functions are based on the acceptable damage value. Curves of probability of corrosion initiation and probability of failure are obtained over a range of 50 years. In the hyperstatic case, the most probable failure path, also named the critical path, is determined. It is observed that the corrosive process causes changes on the critical path and, therefore, it must be accounted on structural repair analysis. Damage and probability of failure maps were developed to show the changes on the structural behavior due to the corrosion.

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ronaldo Pontes.pdf: 4668306 bytes, checksum: 48d4fe1ec07bae512f5d789ae55d9ec8 (MD5) Previous issue date: 2006-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exposing concrete structures to the saline mist, they can suffer chlorides attacks and could cause reinforcement corrosion. The structures parts with faces directed to dominant winds are more susceptible, especially those with great surface in relation to the volume, such as pillars and beams. This work objective is to evaluate the level of marine aggressiveness, in marine edge of Boa Viagem quarter, Recife-PE, in function of the distance to the sea, measuring the value of chloride deposition, using the wet candle method, with the support of the environment management. The results indicate that chloride ions reach surface structure in different levels of concentration, depending on the distance from its origin, in this case, the sea. The conclusion is that chloride deposition decreases, in an exponential relation, when there is an increase of the distance to the sea, and that aggressiveness is significantly as far as 400 m from the marine edge / Diante da exposição à névoa salina, as estruturas em concreto podem sofrer ataques por cloretos, provocando corrosão das armaduras. As peças com faces voltadas aos ventos dominantes estão mais suscetíveis, especialmente aquelas que possuem grande superfície em relação ao volume, como são os casos de pilares e vigas. Este trabalho tem como objetivo avaliar os níveis de agressividade marinha, na orla marítima do Bairro de Boa Viagem, Recife-PE, em função de sua distância em relação ao mar, medindo a taxa de deposição de cloretos, pelo método da vela úmida, tendo como apoio o monitoramento do ambiente. Os resultados indicam que os íons cloreto chegam à superfície das estruturas a distintos níveis de concentração, dependendo da distância em relação à sua fonte geradora, no caso, o mar. Conclui-se que a deposição de cloretos decresce, numa relação do tipo exponencial, à medida que há um aumento do distanciamento em relação ao mar, e que a agressividade é significativa até 400 m da orla marítima

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-04-11T18:44:16Z No. of bitstreams: 2 adriana_maria_monteiro_passos.pdf: 4108061 bytes, checksum: 98b74cf5e2d768af7917f11d7e580f90 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-11T18:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 adriana_maria_monteiro_passos.pdf: 4108061 bytes, checksum: 98b74cf5e2d768af7917f11d7e580f90 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-06-03 / Urban concrete or reinforced concrete structures built in saline environments, under either intermittent or continuous sea water exposure, usually present mechanical wear and structure pathology problems that require relentless maintenance care. Currently, Brazil has a large number of civil construction equipment and buildings under direct or near direct contact with the sea and the city of Recife, Pernambuco State capital, for one, figures among the top most exposed cities in terms of number of urban equipment in contact with sea water, including buildings, bridges, mooring sites, footbridges, piers, i.e., design projects that essentially imply concrete structures located under diverse marine exposure conditions such as underwater or partially submersed structures, or structures located in tidal zones or areas under mist or sea water splash environments. Sea water carries rather high chloride ion contents, hence making those exposed structures especially vulnerable. A chloride penetration study was carried out according to ISO TC 71/SC 1 (07/26/2010 release), ISO/WD 1920-11, ISO TC 71/SC 1/WG SII, and Brazilian ABNT NBR 12655 standards. Concrete core samples of several strength levels were kept partially submerged in sea water; chloride ion contents and penetration depths were recorded. Furthermore, a number of chemical analyses have been conducted in order to estimate chloride contents present at several depths in various concrete samples prepared with several W/C ratios, hence with different strength values. According to what one might expect, laboratory assays indicated that the deeper the axial sample taken from the exposed core for analysis and the more concentrated the concrete Water/Cement ratio, the lower the chloride penetration. Therefore, the chloride ion penetration rate indeed decreases as the W/C ratio gets richer, when compared to average and poor W/C ratios for all sampled penetration depths analyzed. / Em cidades que estão sujeitas a essa exposição salina, as construções de concreto ou concreto armado, ora em contato com água do mar ora não, ou à vontade dos mares sempre sofrem patologias e desgastes mecânicos; que exigem permanente manutenção. O Brasil atualmente; possuí vários equipamentos e construções que estão em contato direto ou semidireto com o mar. Recife capital de Pernambuco, é uma das cidades que mais tem equipamentos urbanos em contato com a água do mar. Edifícios, pontes, ancoradouros, passarelas, piers, enfim projetos que determinam estruturas em concreto em ambiente marítimo: ambientes de zona submersa, parcialmente submersa, zona de maré, zona de respingo e zona de névoa. As águas do mar contem elevada quantidade de íons de cloretos; e essa exposição torna mais vulnerável essas estruturas de concreto. Esta dissertação pesquisou e estudou a penetração de cloretos, de acordo com parametros da ISO TC 71/SC 1 de 26/07/2010, ISO/WD 1920-11, ISO TC 71/SC 1/WG SII, e a ABNT NBR 12655, experimentando corpos de prova de concreto, de diferentes resistèncias que ficaram parcialmente imersos em água do mar; verificando quantidade e a profundidade de penetração de íons de cloretos. Portanto, o principal objetivo deste trabalho foi, através de ensaios quimicos, a definição do quantitativo de íons de cloretos em exemplares com concreto de traços de diferentes resistências, à diferentes profundidades. De acordo com as expectativas, verificou-se com os ensaios em laboratórios que quanto e mais rico o traço de concreto, acontece menor quantidade de penetração de íons de cloretos. Portanto se pode dizer que o percentual de penetração de íons cloreto é menor para o traço rico, em relação ao traço médio e o pobre em todas as perfurações feitas nos corpos de prova estudados.

O presente estudo trata do problema da corrosão de armaduras em estruturas de concreto armado submetidas à penetração de cloretos. É amplamente reconhecido nos meios técnico e científico que, dentre os diversos processos causadores de patologias nas estruturas de concreto armado, destacam-se aqueles que desencadeiam a corrosão das armaduras. O processo de corrosão é iniciado quando a concentração de cloretos na interface armadura/concreto atinge um valor limite, despassivando a camada química protetora ao redor da armadura. A utilização de uma abordagem probabilística é capaz de tratar o problema de forma mais consistente, uma vez que as variáveis envolvidas no fenômeno possuem um alto grau de aleatoriedade associado. A formulação utilizada para a análise não linear mecânica emprega o método dos elementos finitos, utilizando o modelo de dano de Mazars para descrever o comportamento do concreto e o modelo elastoplástico para descrever o comportamento do aço. A lei de Fick é empregada para descrever o mecanismo de difusão dos íons cloretos no interior dos elementos de concreto armado e leis empíricas são utilizadas para representar a penalização das áreas de aço das armaduras bem como a redução de sua tensão de escoamento. A formulação utilizada para a análise probabilística emprega o FORM (First Order Reliability Method), o método de superfície de resposta e a simulação de Monte Carlo. Enfoque especial é dado na análise de estruturas hiperestáticas, com o objetivo de determinar a probabilidade de falha do sistema, sendo esta uma das contribuições desse estudo. Os resultados obtidos indicam de que forma os efeitos corrosivos considerados contribuem para a redução da durabilidade estrutural. / This work deals with the problem of reinforcement corrosion of concrete structures subjected to chloride penetration. It is widely recognized in the technical and scientific communities that, among the different processes which cause pathologies in reinforced concrete structures, reinforcement corrosion is one of the most relevant. The corrosion process starts when chloride concentration at the reinforcement/concrete interface reaches a threshold value, causing depassivation of the protecting chemical layer surrounding the armor. A probabilistic approach is capable of dealing with the problem in a more consistent manner, since the variables involved in the phenomenon have a high degree of randomness. The formulation used in the mechanical non-linear analysis utilizes the finite element method, employing Mazars\' damage model to describe the concrete behavior and the elastoplastic model to describe the steel behavior. Fick\'s law is used to describe the diffusion mechanism of chloride ions inside the concrete elements and empirical laws are used to represent the steel area reduction as well as the reduction of steel yield stress. The formulation used for the probabilistic analysis employs the FORM (First Order Reliability Method), the response surface method and the Monte Carlo simulation. A contribution of this study concerns the analysis of hyper-static structures, in order to evaluate the failure probability of the system, giving special attention to this type of problem. The obtained results show how the considered corrosive effects influences the structural durability reduction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Natural rice husk ash (RHA) used in concrete contributes to civil construction sustainability. In fact, RHA is considered a residual pollutant and then it is necessary to destine this material correctly. However, it is necessary to investigate the consequences of replacing part of cement by natural RHA to produce concrete for structural purposes. In this context, the aim of this study was to evaluate the concrete durability produced with 15 % of blinder partial replacement by natural RHA in the expansion due to alkali-silica reaction (ASR) and penetration of chloride ion, as well as to suggest preventive measures with the use of mineral additions. In the present study, natural RHA was used as partially replacement of Portland cement. This natural RHA has been obtained without temperature control burning and placed directly into the mixer to suffer self-grinding with aggregates. We investigated the RAS neutralization of natural RHA by the use of cement with mineral additions (CPIIZ, CPIII e CPIV), as well as, we performed additional replacements of part from CPIIZ cement by fly ash (10, 15, 20, 30 and 40 %). We employed accelerated expansion method at 80°C in mortar bars followed by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD), and long term at 38 °C and accelerated at 60 °C methods in concrete prisms. To investigate concrete resistance in the chloride ion penetration, we used chloride ions penetration method by immersion in saline solution (CPT) of concrete produced with natural RHA and CPIIZ cement added of fly ash (0, 12.75 or 17 %) and water-binder ratios of 0.45, 0.55 and 0.65 were adopted. Analyses of results were based in slope (K ) obtained from the average depths of penetration. In this study, we verified that in mortar bars assay the natural RHA generated expansion above of results allowed by norm in mixtures with standard cement, while CPIIZ cement with addition from 20 % of fly ash showed to mitigate the ASR. These results demonstrated that effect of mitigation of RAS proportionally increased with fly ash addition. Moreover, CPIV cement demonstrated excellence in mitigate the expansive reaction. The SEM analysis identified the characteristic products of ASR in the samples containing natural RHA. XRD analysis showed that the samples of mixtures with higher content of mineral addition showed peaks of calcium hydroxide (CH) with less intensity and mixtures with natural RHA presented greater calcium carbonate content. In relation to concrete prisms molded at 60°C, results showed an increase in expansion for mixture of CPIIZ with natural RHA, but these results remained below of maximum expansion predicted by test. Mixtures of CPII-Z with natural RHA added of 10 and 15% fly ash demonstrated better efficiency in expansion mitigation. In relation to concrete prisms molded at 38°C, the results are not conclusive to 12 months, but mixtures that presented a great expansion were of CPII-Z with natural RHA and 15% fly ash, the CPII-Z with RHA natural and CPII-Z with natural RHA and 10% fly ash, respectively. However, all mixtures had expansion below the maximum limit suggested by the Brazilian standard at 24 months. Through of results CPT, we can conclude that mineral additions provided improvements to the concrete with higher ages due to pozzolanic effect. Moreover, the best results obtained were in trace with lowest water-binder ratios, probably due to increased consumption of cement, which increases the CH amount to interact with the RHA and the fly ash. Therefore, mixtures of Portland cement with fly ash and natural RHA meet the durability of concrete, and also the use of natural RHA would be an important contribution to sustainability and preservation of environment by civil construction. / O emprego de cinza de casca de arroz (CCA) natural no concreto visa contribuir para a sustentabilidade da construção civil, destinando de maneira adequada, esse material que antes seria considerado um resíduo poluente. Porém, é necessária a investigação das consequências em substituir parte do cimento por CCA natural para produzir concreto com finalidade estrutural. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a durabilidade de concretos produzidos com teor de 15 % de substituição parcial do aglomerante por CCA natural, frente à expansão devido à reação álcali-sílica (RAS) e à penetração de íons cloretos, assim como, sugerir medidas preventivas através do uso de adições minerais. No presente estudo, a CCA natural foi utilizada em substituição parcial ao cimento Portland no estado em que se encontra ao sair dos fornos de queima (sem controle de temperatura), diretamente na betoneira para sofrer auto-moagem com os agregados. Foi investigada a neutralização das RAS da CCA natural pelo emprego de cimentos com adições minerais (CPIIZ, CPIII e CPIV), assim como foram realizadas as substituições adicionais de parte do cimento CPIIZ por cinza volante (10, 15, 20, 30 e 40 %). Na investigação da RAS foram empregados os métodos de expansão acelerado a 80 °C em barras de argamassa acompanhado pela microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX), e os métodos de longa duração a 38 °C e acelerado a 60 °C em prismas de concreto. Na investigação da resistência a penetração de íons cloretos foi empregado o método de penetração de íons cloretos por imersão em solução salina (EPCI) dos concretos produzidos com CCA natural e cimento CPIIZ adicionados de cinza volante (0; 12,75 ou 17 %) e nas relações água/aglomerante(a/ag) de 0,45; 0,55 e 0,65. A análise dos resultados do EPCI foi realizada com base no coeficiente angular da equação da reta (K ) obtido a partir das profundidades médias de penetração dos períodos investigados. Neste trabalho verificou-se que, no ensaio em barras de argamassa a CCA natural gerou expansão acima do permitido por norma nas misturas com cimento padrão, enquanto o cimento CPIIZ com adição a partir de 20 % de cinza volante se mostrou mitigador da RAS. Através desses resultados pode-se verificar que o efeito mitigador da RAS aumentou proporcionalmente com a adição de cinza volante. Além disso, o cimento CPIV mostrou excelência em mitigar a reação expansiva. A análise de MEV identificou os produtos característicos da RAS nas amostras contendo CCA natural e a DRX verificou que as amostras retiradas das misturas com maior teor de adição mineral apresentaram picos de hidróxido de cálcio (CH) com menor intensidade e ainda, que as misturas com CCA natural apresentaram maior quantidade de carbonato de cálcio. Em relação aos prismas de concreto moldados a 60 °C, os resultados mostraram maior expansão na mistura de CPIIZ com CCA natural, mas ela se manteve abaixo do limite máximo de expansão preconizado pelo ensaio. As misturas de CPII-Z com CCA natural adicionadas de 10 e 15 % de cinza volante mostraram melhor eficiência em mitigar a expansão. Em relação aos prismas de concreto moldados a 38 °C os resultados ainda não são conclusivos aos 12 meses, porém as misturas que apresentaram maior expansão em 12 meses foram as de CPII-Z com CCA natural e 15 % de cinza volante, de CPII-Z com CCA natural e CPII-Z com CCA natural e 10 % de cinza volante, respectivamente, entretanto, todas abaixo do limite máximo de expansão aos 24 meses, preconizado pela norma brasileira. Através das análises dos resultados do EPCI concluiu-se que as adições minerais proporcionaram melhorias ao concreto com maiores idades devido ao efeito pozolânico. Além disso, os melhores resultados obtidos foram nos traços com menor relação a/ag, provavelmente devido ao maior consumo de cimento que aumenta a quantidade de CH para interagir com a CCA e a cinza volante. Portanto, as misturas de cimento Portland com CCA natural e cinza volante atendem aos parâmetros de durabilidade do concreto, e com isso o uso da CCA natural seria um importante contribuinte na sustentabilidade e preservação do meio ambiente pela construção civil.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:46:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daniel Silva Goulart.pdf: 1005845 bytes, checksum: 66a59436f38bdb12852e5089e10e7187 (MD5) Previous issue date: 2011-07-04 / Copper sulfate and sodium hypochlorite are used in the preparation of cattle footbath solutions, aimed at treating and preventing digital diseases, but little is known about the residues that these substances leave in animal products. The purpose of this study was to evaluate, on soil and milk, residues left by chemicals used in cattle foot bath. The study was developed in two stages. In the first stage, the residual of chlorine and copper in the milk of healthy cows after successive passages in footbath solutions containing these substances was analyzed and the costs of the solutions were estimated. The presence of copper residues was evaluated using atomic absorption spectrophotometry and chlorine residues were evaluated by dosing total chloride in milk using a commercial kit. In the experiment, 14 healthy cows were divided into two groups (GI and GII) of seven animals each. In GI a solution of sodium hypochlorite 1% was used and in GII copper sulphate 5% was used. The milk samples were collected before the passage through the footbath (M0) after 24 (M1), 48 (M2) and 72 hours (M3) and 15 days (M15), following the last passage. Statistical analysis comparing the moments of each sample and the substances evaluated was performed using Friedman test followed by Dunn's test (p <0.05). It was concluded that the values of total chloride and copper in the milk of healthy cattle, after daily passage in footbath for a period of seven days, showed some variations considered insufficient to cause harm to human health and the solutions did not show exorbitant costs. In the second stage, copper residues were evaluated in soil treated with a mixture of cattle feces and urine, simulating cattle liquid manure, containing or not copper sulfate solution. Initially samples were collected from soil in pastures of EVZ / UFG, which were placed in PVC columns divided into four layers. The columns were divided into three treatments (CI, CII and CIII). The CI treatment received only cattle liquid manure and the CII and CIII treatments received the same material added of different amounts of copper sulfate solution. During 120 days, rain was simulated on the PVC columns. In the statistical analysis, analysis of variance followed by the Scott-Knott test at 5% probability were used. It was observed that copper levels were significantly higher in CIII treatment than in CI and CII. The same is true regarding the treatments CII for CI. In treatments CII and CIII copper levels were significantly higher in the superficial layer of soil throughout the experimental period. It was concluded that copper residues available to plants in soil treated with a mixture containing bovine feces and urine associated with copper sulfate solution and water are higher in the upper layers of the soil showing no significant changes in the deeper layers after consecutive rains. / Apesar do hipoclorito de sódio e o sulfato de cobre serem compostos químicos utilizados na preparação de soluções empregadas em pedilúvio para bovinos, visando o tratamento e prevenção de enfermidades digitais, são escassas as informações técnicas com relação à produção de resíduos por estas substâncias nos produtos de origem animal. O objetivo desta pesquisa foi detectar, no leite e solo, os resíduos de produtos químicos empregados em pedilúvio para bovinos, desenvolvendo o trabalho em duas etapas. Na primeira estudou-se o resíduo de cloro e cobre no leite de vacas saudáveis após passagens sucessivas em pedilúvio contendo soluções formuladas com estas substâncias e estimou-se os custos das soluções. A presença de resíduos de cobre foi avaliada empregando espectrofotometria de absorção atômica e a de cloro por meio de dosagem de cloretos totais no leite empregando kit comercial. No experimento, utilizou-se 14 vacas saudáveis distribuídas em dois grupos (GI e GII) de sete animais cada. Em GI empregou-se solução de hipoclorito de sódio a 1% e em GII sulfato de cobre a 5%. As amostras de leite foram colhidas antes da passagem pelo pedilúvio (M0), após 24 (M1), 48 (M2) e 72 (M3) horas e 15 dias (M15), subsequentes a última passagem. Na análise estatística a comparação entre momentos de cada amostra das substâncias avaliadas foi realizada empregando o teste de Friedman, seguido pelo teste de Dunn s (p<0,05). Concluiu-se que os valores de cloretos totais e de cobre no leite de bovinos saudáveis, após passagens diárias dos animais em pedilúvio por um período de sete dias, apresentaram algumas variações consideradas insuficientes para provocarem danos à saúde humana e as soluções medicamentosas não apresentaram custos exorbitantes. Na segunda etapa avaliou-se os resíduos de cobre em solo tratado com uma mistura de fezes e urina bovinas, simulando efluentes de esterqueira usada na bovinocultura, contendo ou não solução de sulfato de cobre. Inicialmente foram colhidas amostras de solo nas pastagens da EVZ/UFG, que foram acondicionadas em colunas de PVC subdivididas em quatro camadas. As colunas foram divididas em três tratamentos (CI, CII e CIII). O tratamento CI recebeu somente dejetos líquidos de bovinos e os tratamentos CII e CIII receberam este mesmo material adicionado de diferentes quantidades de solução de sulfato de cobre. Durante 120 dias foram simuladas chuvas sobre as colunas de PVC. Na análise estatística empregou-se a análise de variância seguida pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Observou-se que no tratamento CIII os níveis de cobre foram significativamente maior que em CI e CII. O mesmo ocorre em relação ao tratamento CII ao CI. Nos tratamentos CII e CIII observou-se que os níveis de cobre foram significativamente maiores na camada mais superficial do solo durante todo o período experimental. Conclui-se que os resíduos de cobre disponíveis para as plantas, em solo tratado com uma mistura contendo fezes e urina bovina associadas à solução de sulfato de cobre e água são maiores nas camadas mais superficiais do solo, não apresentaram alterações expressivas nas camadas mais profundas após chuvas consecutivas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Adrielli.pdf: 5370662 bytes, checksum: 4e167ff0f119f9298b4d7ed2791baa06 (MD5) Previous issue date: 2007-08-29 / The present work aims to study the performance of concrete with regard to the action of chloride ions, evaluating the influence of both mineral additions and water/binder ratio (w/b), considering kinetic and thermodynamic aspects of the corrosive phenomenon. A experimental research was carried out considering the following variables: the presence of mineral additions in partial substitution to the cement weight (10% of silica fume; 25% of fly ash; 10%, 20% and 30% of metakaolin) and the water/binder ratio (0,40 and 0,55). Thus, cubic concrete test specimens were produced, in addition to cylindrical test specimens for concrete characterization in relation to the compressive strength, specific mass, void ratio and capillary water absorption. After 645 days of casting, the cubic concrete test specimens were submitted to the chlorides attack during 308 days, totality 44 weekly cycles of immersion in chlorides aggressive solution. They were monitored, throughout this period, by means of techniques, such as: the concrete electric resistivity, the half-cell potential, the polarization resistance and the electrochemical impedance spectroscopy. At the end of the experiment, visual inspections of reinforcing steels allowed to observe their superficial aspects after attack. As general result, it was gotten that the incorporation of mineral additions to the concretes promoted significant profits in all the evaluated properties, evidencing the beneficial effect of these additions in concretes exposed to aggressive conditions, specially in those in which there are chloride ions. In this direction, the statistical analysis has shown evidences that concretes with silica fume and metakaolin achieved the best results of electrical resistivity. In relation to the half-cell potentials, the reference concrete (without mineral additions) presented the worst performance, with an indication of despassivation in the reinforcing steels accentuated fall in the values of resistance of polarization with the time, proving the susceptibility of these systems to the action of chlorides. The concrete with mineral additions did not present depassivation of the reinforcing steels meaning that these systems possess great durability and service life in relation to those without mineral additions / O presente trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de concretos quanto à ação de íons cloreto, avaliando tanto a interveniência das adições minerais incorporadas ao concreto quanto da relação água/aglomerante (a/ag), considerando aspectos cinéticos e termodinâmicos do fenômeno corrosivo. Para tanto, desenvolveu-se uma pesquisa experimental que contemplou as seguintes variáveis: a presença de adições minerais em substituição parcial à massa de cimento (10% de sílica ativa; 25% de cinza volante; 10%, 20% e 30% de metacaulim) e a relação água/aglomerante (0,40 e 0,55). Foram moldados corpos-de-prova cúbicos, além de corpos-de-prova cilíndricos para caracterização dos concretos quanto à resistência à compressão, massa específica, índice de vazios e absorção de água por capilaridade. Após 645 dias de moldagem, os corpos-de-prova cúbicos de concreto foram submetidos ao ataque por cloretos durante 308 dias, totalizando 44 ciclos semanais de imersão em solução agressiva e posterior secagem em ambiente de laboratório. Foram monitorados, ao longo deste período, a resistividade elétrica desses concretos, os potenciais de corrosão, a resistência de polarização e a impedância eletroquímica. Ao fim do experimento, inspeções visuais à armadura permitiram observar o seu aspecto superficial após o período de ataque. Como resultado geral, obteve-se que a incorporação de adições minerais aos concretos promoveu ganhos significativos em todas as propriedades avaliadas, evidenciando o efeito benéfico dessas adições em concretos submetidos às condições agressivas, sobretudo contendo íons cloreto. Nesse sentido, a análise estatística evidenciou que os concretos com sílica ativa e com metacaulim obtiveram os melhores resultados de resistividade elétrica. Quanto aos potenciais de corrosão, os concretos de referência (sem adições minerais) apresentaram desempenho inferior, com a indicação da despassivação das armaduras e a queda acentuada nos valores de resistência de polarização com o tempo, comprovando a susceptibilidade desses sistemas à ação de cloretos. Os concretos com adições minerais não apresentaram despassivação das armaduras, denotando que esses sistemas possuem maior durabilidade e vida útil em comparação àqueles referentes aos concretos sem adição mineral, tendo em vista o ataque por cloretos

O presente estudo trata do problema da corrosão de armaduras em estruturas de concreto armado submetidas à penetração de cloretos. É amplamente reconhecido nos meios técnico e científico que, dentre os diversos processos causadores de patologias nas estruturas de concreto armado, destacam-se aqueles que desencadeiam a corrosão das armaduras. O processo de corrosão é iniciado quando a concentração de cloretos na interface armadura/concreto atinge um valor limite, despassivando a camada química protetora ao redor da armadura. A utilização de uma abordagem probabilística é capaz de tratar o problema de forma mais consistente, uma vez que as variáveis envolvidas no fenômeno possuem um alto grau de aleatoriedade associado. A formulação utilizada para a análise não linear mecânica emprega o método dos elementos finitos, utilizando o modelo de dano de Mazars para descrever o comportamento do concreto e o modelo elastoplástico para descrever o comportamento do aço. A lei de Fick é empregada para descrever o mecanismo de difusão dos íons cloretos no interior dos elementos de concreto armado e leis empíricas são utilizadas para representar a penalização das áreas de aço das armaduras bem como a redução de sua tensão de escoamento. A formulação utilizada para a análise probabilística emprega o FORM (First Order Reliability Method), o método de superfície de resposta e a simulação de Monte Carlo. Enfoque especial é dado na análise de estruturas hiperestáticas, com o objetivo de determinar a probabilidade de falha do sistema, sendo esta uma das contribuições desse estudo. Os resultados obtidos indicam de que forma os efeitos corrosivos considerados contribuem para a redução da durabilidade estrutural. / This work deals with the problem of reinforcement corrosion of concrete structures subjected to chloride penetration. It is widely recognized in the technical and scientific communities that, among the different processes which cause pathologies in reinforced concrete structures, reinforcement corrosion is one of the most relevant. The corrosion process starts when chloride concentration at the reinforcement/concrete interface reaches a threshold value, causing depassivation of the protecting chemical layer surrounding the armor. A probabilistic approach is capable of dealing with the problem in a more consistent manner, since the variables involved in the phenomenon have a high degree of randomness. The formulation used in the mechanical non-linear analysis utilizes the finite element method, employing Mazars\' damage model to describe the concrete behavior and the elastoplastic model to describe the steel behavior. Fick\'s law is used to describe the diffusion mechanism of chloride ions inside the concrete elements and empirical laws are used to represent the steel area reduction as well as the reduction of steel yield stress. The formulation used for the probabilistic analysis employs the FORM (First Order Reliability Method), the response surface method and the Monte Carlo simulation. A contribution of this study concerns the analysis of hyper-static structures, in order to evaluate the failure probability of the system, giving special attention to this type of problem. The obtained results show how the considered corrosive effects influences the structural durability reduction.