Este trabalho apresenta um estudo de corrosão da armadura induzida por carbonatação em concretos com elevados teores de cinza volante, utilizando-se para isso a técnica de resistência de polarização. Selecionou-se para a pesquisa quatro relações água/aglomerante (0,44, 0,48, 0,55 e 0,65) e quatro teores de substituição de cimento (clínquer + gesso) por cinza volante (0,15, 30 e 45%). Foi também escolhido para comparação o cimento CPIV 32. Os corpos-de-prova foram curados por 28 dias, sazonados por 22 dias e então carbonatados em ambientes com 5 e com mais de 50% de CO2, por um período 223 dias. Após, os concretos foram parcialmente imersos durante 35 dias. Os ensaios de resistência de polarização foram feitos durante todo o período de carbonatação e imersão parcial. Paralelamente, romperam-se corpos-de-prova por compressão axial, determinou-se profundidades carbonatadas e monitorou-se as massas dos corpos de prova usados para ensaio de resistência de polarização. Realizou-se também análises complementares de microestrutura, utilizando-se as técnicas de difração por raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura por elétrons retroespalhados, análises com EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) e espectroscopia Raman. Os experimentos realizados possibilitaram identificar o efeito significativo da variação do teor de cinza volante para a corrosão da armadura. Os resultados assim obtidos também permitiram constatar o efeito significativo do teor de CO2 para os resultados de potencial de corrosão e de densidade de corrente de corrosão. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram a importância de cada vez mais se buscar a realização de ensaios que reproduzam o máximo possível condições de exposição das estruturas no ambiente. / This work presents a study of corrosion of reinforcing steel induced by carbonation in concretes containing fly ash. Four water-binder ratios (0,44; 0,48; 0,55 and 0,65) and four clinker (clinker + gypsum) replacements of fly ash (0;15; 30 and 45%) were selected. It was also chosen CPIV 32 cement to study. After 28 days kept in the moist curing room, the samples were carbonated during 223 days in a CO2 atmosphere with 5% and more than 50% of CO2 After the carbonation period, the concretes samples were partially immersed during 35 days in potable water. Linear polarization resistance tests were made during the whole carbonation and partial immersion periods. Moreover, compressive strength tests were made, depth of carbonation in concretes were determined and the masses of samples used in linear polarization resistance tests were monitored. Even microstructure complementary analyses were made using X-ray diffraction (DRX) techniques, X-ray fluorescence (FRX), electronic microscopy using backscattered electrons and energy dispersive spectroscopy analyses and Raman spectroscopy. Based on the accomplished tests it’s possible to identify the significant effect of the fly ash level replacement in concrete on the reinforcing steel corrosion. The thus gotten results also had of allowed evidencing the significant effect of the CO2 concentration on the results of corrosion potential and corrosion current density.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / When the armed concrete of the point of view of the durability is observed, observes heterogeneous zone from mold, known as cover concrete that possess distinct characteristics of the zones deepest of the structural parts. It is through the same one that the transport mechanisms act that allow the interaction with the environment through the fluid flow that stream for the pores. Between the properties, that more are affected to leave of this layer, it is the carbonation, mainly when one uses high texts of mineral additions, especially pozzolans, that consume the calcium hydroxide of the alkaline reserve and speed up the neutralization process. When the carbonated depth reaches the armor, this suffers process from depassivation for the fall of pH and is available for the beginning of the corrosion, case the ambient conditions will be propitious. The pozzolans, in special the fly ash, beyond the ecological advantages that its job in concrete brings, produce significant alterations in the improvement of the microstructure of the folder but, on the other hand, it consumes great part of CH, speeding up the carbonation process. The present inquiry deals with the study of cured archetypes of concrete in ambient conditions, of where had been extracted certifications from the surface of the concrete and, after, the 2,5 and 5,0 cm of depth, with intention to study the influence of the distance to the external surface on the process of carbonatação, pH and CH. Mixtures with cement Portland (reference) and its substitution had been used, in mass, for 50% of fly ash, with and without addition of hydrated lime. Climatized chamber was used to carry through the assays of sped up carbonation, determining the depths neutralized in 4, 8 and 12 weeks. To leave of these data the carbonatação coefficients had been calculated, of where it can be concluded that the cement substitution for 50% of fly ash increased, in average, in 100% the speed of the carbonation, while that the addition of 20% of lime to these traces made with that increase it to me average lowered for 20%, in average. Also it can be concluded that layer 3, 50 mm of the surface, was the one that more was benefited with the addition of lime in relation to the reference concrete therefore presented coefficient of carbonation of only 40% greater, content of higher CH 5.8%, agreed water content 4% greater and, finally, text of 10 lesser pores of nm raised 10.6% more. / Quando se observa o concreto armado do ponto de vista da durabilidade, percebe-se uma zona heterogênea a partir das fôrmas, conhecida como camada de cobrimento que possui características distintas das zonas mais profundas das peças estruturais. É através da mesma que atuam os mecanismos de transporte que permitem a interação com o meio ambiente através do fluxo de fluidos que percolam pelos poros. Entre as propriedades, que mais são afetadas a partir desta camada, está a carbonatação, principalmente quando se utiliza altos teores de adições minerais, especialmente pozolanas, que consomem o hidróxido de cálcio da reserva alcalina e aceleram o processo de neutralização. Quando a profundidade carbonatada atinge a armadura, esta sofre processo de despassivação pela queda do pH e fica disponível para o início da corrosão, caso as condições ambientais forem propícias. As pozolanas, em especial a cinza volante, além das vantagens ecológicas que traz o seu emprego em concreto, produzem alterações significativas na melhoria da microestrutura da pasta mas, em contrapartida, consome grande parte de CH, acelerando o processo de carbonatação. A presente investigação trata do estudo de protótipos de concreto curados em condições ambientais, de onde foram extraídos testemunhos a partir da superfície do concreto e, após, a 2,5 e 5,0 cm de profundidade, com o intuito de estudar a influência da distância à superfície externa sobre o processo de carbonatação, pH e CH. Foram empregadas misturas com cimento Portland (referência) e com sua substituição, em massa, por 50% de cinza volante, com e sem adição de cal hidratada. Empregou-se câmara climatizada para realizar os ensaios de carbonatação acelerada, determinando-se as profundidades neutralizadas em 4, 8 e 12 semanas. A partir destes dados foram calculados os coeficientes de carbonatação, de onde pode-se concluir que a substituição de cimento por 50% de cinza volante aumentou, em média, em 100% a velocidade da carbonatação, enquanto que a adição de 20% de cal a estes traços fez com que o acréscimo médio baixasse para 20%, em média. Também pode-se concluir que a camada 3, a 50 mm da superfície, foi a que mais se beneficiou com a adição de cal em relação ao concreto de referência pois apresentou coeficiente de carbonatação de apenas 40% superior, teor de CH 5,8% mais alto, teor de água combinada 4% maior e, finalmente, teor de poros menores de 10 nm 10,6% mais elevados.

Improvement systems are being used with greater frequency in recent decades in order to increase market competitiveness. The intention to focus the study on a system -based improvements in performance assessment meets proposes a measurement of the action plans of this system. For making improvements in a process involves not only concepts and tools, but also the measurement methodology to diagnose the actions taken during the project implementation. The study was conducted in the industry CVI Refrigerants Ltd, franked by The Coca - Cola Company and Heineken Brazil with factory in Santa Maria and distribution centers in Passo Fundo Santa Cruz and South To implement an evaluation model on a plan improvements that is being proposed, we used the fourth step of the model proposed by Siluk (2007 ) - Performance , characterized by continuous improvement , personal and organizational process. In order to quantify this tool we used models of correlation and linear regression - time series, proposing a model of organizational improvement system for two quality attributes in a soft drink industry - carbonation and torque. The expectation is that the improvements implemented in each area will yield results for any company or other franchised Coca Cola System. The main results were obtaining first place in the attribute of torque and second place in the ranking attribute carbonation Coca Cola Brazil. / Sistemas de melhorias vêm sendo utilizado com uma maior freqüência nas últimas décadas com a finalidade de aumentar a competitividade no mercado. A intenção de focar o estudo em um sistema de melhorias baseado na avaliação de desempenho vai ao encontro de propor uma mensuração dos planos de ações deste sistema. Pois, realizar melhorias em um processo envolve não apenas conceitos e ferramentas, mas também a metodologia de mensuração para diagnosticar as ações adotadas durante a implantação do projeto. O estudo foi realizado na indústria CVI Refrigerantes Ltda, franqueada pela The Coca-Cola Company e Heineken Brasil, com fábrica em Santa Maria e Centros de Distribuição em Passo Fundo e Santa Cruz do Sul. Para implementação de um modelo de avaliação em um plano de melhorias que esta sendo proposto, utilizou-se o quarto passo do modelo proposto por Siluk (2007) Performance, caracterizado pelo processo de melhoria contínua, pessoal e organizacional. Com a finalidade de quantificar esta ferramenta empregou-se modelos de correlação e regressão linear - séries temporais, propondo uma modelagem do sistema de melhorias organizacional para dois atributos da qualidade em uma indústria de refrigerantes carbonatação e torque. A expectativa é que, as melhorias implementadas em cada área trará resultados para toda a companhia ou para as demais franqueadas do Sistema Coca Cola. Os principais resultados foram a obtenção de primeiro lugar no atributo de torque e segundo lugar no atributo de carbonatação no ranking Coca Cola Brasil.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2439109 bytes, checksum: 0bb02f2f787433a3a9e650f456e52c74 (MD5) Previous issue date: 2009-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A serious problem that can damage reinforced concrete structures in urban environments is the corrosion of steel reinforcement, which takes place mainly due to chloride marine regions penetration into concrete and its carbonation. For this last case, the electrochemical realkalisation (ERA) technique has been recently developed as a rehabilitation method aimed on re-establishing concrete alkalinity, which leads to the re-establishment of the steel passivity. This way, this research aimed to study the influence of concrete characteristic and thickness of concrete cover on the ERA. For this purpose, prismatic concrete specimens were cast with two different thickness of reinforcement concrete cover, two types of Portland cements (Brazilian cements type IV and V) and water to cement ratios of 0,55 e 0,65. The specimens were previously carbonated in a chamber with saturated atmosphere (100% of CO2). After loosing the passivity, the specimens were subjected to ERA treatment and the process was monitored by spraying thymolphthalein indicator and electrochemical measurements of half-cell corrosion potencial (Ecorr), corrosion rate (icorr) and superficial resistivity (ρ). These electrochemical measurements were also done along the carbonation period. For the ERA treatment, a sodium carbonate solution (1M) was used as electrolyte, a titanium mesh as the anode and a current density of 2 A/m²concrete. Measurements of alkalinity were carried out for reference (REF), carbonated (CARB) and realkalysed (ERA) concretes. The results pointed out that the treated specimens presented higher relative alkalinity than the carbonated specimens and this confirms the efficiency of the ERA, concerning the reestablishment of the concrete cover alkalinity. The alkalinity provided by the treatment is a function of total electric charged passed, which weakens as total charge passed increases. Pozolanic concretes needed higher electric charged passed than OPC concretes to complete realkalisation of concrete cover, although the last one reached higher relative alkalinity levels. This indicates that the effectiveness of concrete realkalisation with pozolanic addition seems to be more difficult. In addition, after the ERA treatment, pozolanic concretes tend to present longer depolarization periods to repassivate reinforcements. The specimens with thicker concrete cover required higher electric charged passed and more time to complete the treatment and, afterwards, tend to present a shorter time to repassivate reinforcements. It was observed that Ecorr values indicate a reinforcement repassivation tendency. On the other hand, although there is a decrease tendency of icorr values, more time is needed to give definitive responses about reinforcement repassivation. Finally, the electric charged passed, only enough to complete realkalisation of whole concrete cover, has fundamental influence on the efficiency of the treatment and the depolarization period until repassivation. On the other hand, electric charged passed, exceeding that enough to complete realkalisation of whole concrete cover, doesn t present influence on repassivation of steel reinforced. / Um dos maiores problemas que afeta as estruturas de concreto armado inseridas em ambientes urbanos é a corrosão das armaduras de aço, que ocorre, principalmente, pela ação dos cloretos ou pela carbonatação do concreto. Para este último caso, a realcalinização eletroquímica (RAE) tem sido proposta recentemente como um método de tratamento visando o restabelecimento da alcalinidade dos concretos, criando as condições de repassivação das armaduras e aumentando a durabilidade das estruturas. Desse modo, este trabalho teve como objetivo estudar a influência de características do concreto e da espessura de cobrimento da armadura na RAE de concretos carbonatados. Para isso foram moldados corpos de prova (CP) prismáticos com espessuras de cobrimento de 1 e 2,5cm, utilizando-se os cimentos Portland CP V (Alta Resistência Inicial - ARI) e CP IV (Pozolânico - POZ) e as relações água/cimento 0,55 e 0,65. Primeiramente, as amostras foram submetidas a um processo de carbonatação acelerada (100% de CO2). Após a despassivação das armaduras, as amostras foram submetidas à RAE, sendo o avanço da frente de realcalinização monitorada através solução de timolftaleína. Nas duas etapas foi realizado um monitoramento eletroquímico, através de medidas de potenciais de corrosão (Ecorr), velocidade de corrosão (icorr) e resistividade elétrica superficial (ρ). No tratamento utilizou-se uma solução alcalina de carbonato de sódio (1M), uma malha de titânio (ânodo) e uma densidade de corrente média de 2 A/m²concreto. Medidas de alcalinidade foram realizadas para os concretos de referência (REF), carbonatados (CARB) e realcalinizados (RAE). Os resultados mostram que as amostras submetidas ao tratamento apresentaram maior alcalinidade relativa do que as amostras carbonatadas, o que comprovou a eficiência do tratamento em restabelecer a alcalinidade de todo o cobrimento. A alcalinidade relativa dos concretos, proporcionada pelo tratamento, é função da densidade de carga passante. No entanto, há uma tendência de atenuação dessa influência com o crescimento da carga passante. Os concretos POZ necessitaram de maiores densidades de carga passante e tempo para realcalinizar todo o cobrimento, embora os concretos ARI tenham obtido maiores alcalinidades relativas após o tratamento, mostrando que, na RAE, há uma maior dificuldade no restabelecimento da alcalinidade dos concretos compostos com adições minerais. Além disso, após o tratamento, foi verificado que os concretos POZ tendem demorar mais para conduzir as armaduras à repassivação. As amostras de maior espessura de cobrimento necessitaram de maiores densidade de carga passante e tempo para completar o tratamento e, após o tratamento, tendem a apresentar menor tempo para conduzir as armaduras à repassivação. Com base no monitoramento eletroquímico realizado, observou-se que os valores de Ecorr indicam tendência de repassivação das armaduras. Por outro lado, embora haja uma tendência de diminuição dos valores de icorr, estes necessitam de maior intervalo de tempo para fornecerem respostas conclusivas acerca da repassivação das barras. Por fim, a densidade de carga passante, suficiente para restabelecer a alcalinidade do concreto de cobrimento, tem papel fundamental na eficiência do tratamento e no tempo de despolarização estimado para a repassivação das armaduras. Por outro lado, a densidade de carga passante, excedente àquela suficiente para a realcalinização completa do concreto de cobrimento, não apresenta influencia expressiva na repassivação das armaduras.

A busca pelo desenvolvimento sustentável impulsiona a pesquisa voltada ao uso de resíduos industriais na construção civil. Os resíduos da indústria de cerâmica vermelha podem ser utilizados como material pozolânico e já existem trabalhos que apontam para essa possibilidade. Porém, existe uma lacuna quanto à avaliação da durabilidade do concreto produzido com esse resíduo. Este trabalho analisa os efeitos da substituição de parte do cimento por resíduos de tijolos moídos (RTM) frente à corrosão da armadura provocada pela carbonatação e pela ação de cloretos. Para isso, foram preparados concretos convencionais (CCV) nos traços (aglomerante: materiais secos) 1:3,18; 1:4,11; e 1:5,58, cada um com 10%, 20% e 30% de RTM. Foram também analisados concretos autoadensáveis (CAA) com traço de 1:3 e 20%, 30% e 40% de substituição de resíduos, além dos traços sem resíduos usados como referências. O uso do RTM diminuiu o índice de vazios nos traços, porém houve perdas de resistência que alcançaram até 19% aos 90 dias. Os concretos autoadensáveis (CAA) mostraram melhores resultados de resistência apresentando melhoria em todos os traços para a mesma idade dos CCV, atingindo 11% de aumento. Em relação aos ensaios de carbonatação, os concretos com RTM tiveram maiores profundidades de carbonatação do que os concretos de referência, fato explicado pela redução da sua reserva alcalina. No entanto, esse aumento não inviabiliza o uso de concretos com RTM, principalmente para dosagens de menor porosidade e adições em patamares de substituição menos elevados Para a penetração de cloretos o RTM apresentou bom resultado, tanto para os CCV como para os CAA. Embora o RTM tenha diminuído o teor crítico de cloretos, ele aumentou o tempo necessário à despassivação das armaduras. Fato explicado pelo refinamento dos poros e pela maior capacidade de fixação de cloretos. Esse resultado é bastante animador para o uso deste resíduo em concretos convencionais expostos a ambientes marinhos ou como finos para concretos autoadensáveis. / The search for the sustainable development boosts the research focused on the use of industrial wastes civil construction. The industry wastes of red ceramics can be used as pozzolanic material and there are already works that point out for this possibility. However, there is a knowledge gap regarding the durability evaluation of the concrete produced with this waste. This research analyzes the effects substitution of part of the cement by crushed brick wastes (CBW) in relation to the reinforcement corrosion caused by carbonation and chloride action. For this reason, conventional cement concrete (CCV) was prepared in the traces (agglomerate: dry materials) 1:3,18; 1:4,11; and 1:5,58, each one with 10%, 20% and 30% of CBW. Self-compacting concrete (SCC) was also analyzed with trace of 1:3 and 20%, 30% and 40% of waste substitution, besides the traces with no waste used as references. The use of CBW decreased the rate of gaps in the traces, but there were losses of resistance that reached up to 19% in 90 days. The self-compacting concrete (SCC) showed better resistance results presenting improvement in all traces for the same age of the CCV, reaching 11% of increase. In regard to the carbonation tests, the CBW concretes had greater depths of carbonation than the reference concrete; fact explained by the reduction of its alkaline reserve. Nevertheless, this increase does not hamper the use of CBW concretes, especially for dosages of lower porosity and additions in lower substitution standards. For the chloride penetration, the CBW presented good result both for the CCV and the SCC. Although the CBW has diminished its critical chloride content, it increased the necessary period of time for reinforcement despassivation This fact was explained by the refining of pores and by the larger capacity of chlorides fixation. This result is very satisfactory for the use of this waste in conventional concretes exposed to marine environments or as fine aggregate for self-compacting concretes.

Embora a utilização do concreto de alto desempenho (CAD) para a fabricação de elementos pré-moldados seja frequentemente usado na construção civil, o presente trabalho apresenta um estudo do emprego de microconcreto em aduelas tubulares de pequenas espessuras protendidas dentro de critérios fabris, com materiais regionais, a fim de repassar para a iniciativa privada os resultados colhidos das análises já elaboradas. As aduelas servirão para compor o tabuleiro de passarelas estaiadas, com a intenção de projetar uma estrutura que, além de harmônica aos olhos e arrojada, também seja econômica, pois se aplicando a protensão nas aduelas que formam o tabuleiro, pode-se explorar uma das características que os concretos de alto desempenho e resistência têm de melhor, que é a resistência à compressão (> 80MPa). Os materiais utilizados na dosagem do microconcreto para a confecção dos elementos em escala real, foram os seguintes: CP V ARI RS, sílica de ferro-silício em substituição volumétrica ao cimento em 10%, três tipos de areias de cava da região para o melhor empacotamento das partículas reduzindo os vazios, pedrisco basáltico com dimensão máxima de 9,5 mm em consonância com as características geométricas do elemento estrutural e da armadura e um superplastificante para atingir a consistência desejada. Levaram-se em conta na produção desse trabalho os recentes desenvolvidos havidos na reologia dos concretos frescos, ação da carbonatação e ação de cloretos. A consistência do concreto foi um fator importante para a determinação do traço, pois o concreto foi lançado nos moldes a uma altura de 2,40 m, permanecendo coeso. A concretagem foi realizada através de betonadas consecutivas para o total preenchimento do molde, onde em todas as betonadas foram realizadas a mesma seqüência de mistura pré-estabelecida. Foram moldadas duas aduelas em escala real, as quais foram estudadas seguindo a simulação do processo de montagem e uso da passarela, a fim de se analisar as solicitações atuantes e as formas de ruína das aduelas acopladas. As resistências mecânicas dos corpos-de-prova foram analisadas nas idades de 1, 3, 7, 28, 63 e 91 dias, cujos resultados de resistência à compressão simples, compressão diametral e o módulo de elasticidade atingiram ao previsto no projeto. O acabamento superficial, o tempo de lançamento, adensamento, desforma, cura e o transporte foram adequados para o reaproveitamento dos moldes. Com os resultados obtidos das análises realizadas com os dois módulos do tabuleiro, verificou-se a possibilidade de construir passarelas com elementos tubulares de pequena espessura protendidos com barras de Dywidag pelo sistema de protensão proposto. Verificou-se também uma pequena amplitude das deformações e deslocamentos das aduelas no processo de montagem e uso da passarela, assim como no transporte das aduelas. Não foram observadas a formação de quaisquer tipos de fissuras durante todo o processo envolvido, quais sejam, desmoldagem, estocagem, transporte, lançamento e utilização simulada. / Although the use of high performance concrete (HPC) for precast elements manufacture is frequently used in civil construction, this work presents a study of the utilization of microconcrete in prestressed small thicknesses tubular barrel stave, in manufacturing criteria, with regional materials, in order to repass to private initiative the already elaborated analyses results. Barrel stave will serve to compose cable-stayed footbridge deck, with the intent to project a structure that, beyond pleasant and bold, must be also economic, therefore applying prestress in barrel stave to form the deck, it\'s possible to explored the most important high performance and strength concrete characteristics, the compressive strength (> 80MPa). The used materials to design a microconcrete for the elements confection in real scale, are the following: CP V ARI RS, ferrosilicon silica fume in 10% volumetric substitution to the cement, three types of regional sands for optimum particles packing to reduce the emptinesses, 9,5 mm basaltic grave in accord with the geometric characteristics of the structural element and reinforcement, and superplasticizer additives to reach the desired consistency. Recent researches about fresh concrete rheology, carbonation and chloride action had been taken in account in the production of this work. The consistency was an important factor for concrete design, therefore the concrete would be was launched in 2,40 m height molds, remaining united. The molding was carried through consecutive load concrete mixer operation for the total fulfilling of the mold, where in all load of a concrete mixer had been carried through the same sequence of pre-established mixture. Two were molded barrel stave full scale, which were studied in the simulation of process of assembly and use of footbridge in order to examine the requests engaged in the forms of ruin from barrel stave coupled. The mechanical strength of the samples had been analyzed in ages of 1, 3, 7, 28, 63 and 91 days, whose results of simple compressive strength, diametrical compression and the modulus of elasticity had reached to the foreseen in project. The superficial finishing, the time of launching, compacting, desmoulding, cure and the transport had been adjusted for molds reuse. With the results of analyses conducted with two modules of deck, there was the possibility of building footbridges with tubular elements of small thickness prestressed with bars of Dywidag the system protention proposed. There was also a small extent of deformation and displacement of barrel stave in process of assembly and use of footbridge as well as the transport of barrel stave. Not been observed the formation of any types of cracks during all the involved process, which are, desmoulding, storage, transport, launching and simulated use.

Este trabalho apresenta uma análise do comportamento da frente de carbonatação em vigas de concreto armado sob tensão, em escala natural e reduzida, com a máxima condição de subarmação. As vigas foram construídas com e sem adição da sílica da casca de arroz e sílica de ferro silício ou silício metálico. Para cada viga em escala natural (agregado graúdo com D máx. = 19 mm) foi moldada uma em escala reduzida com o mesmo traço de concreto para estabelecer os mesmos parâmetros de comparação. As vigas foram curadas durante 7 dias e posteriormente submetidas à flexão, com o carregamento aplicado nos terços (L/3 da viga). Realizou-se o pré-condicionamento para a estabilização da umidade interna das vigas que foram expostas durante 28 dias em um ambiente com concentração de 50% de dióxido de carbono, umidade relativa de 65 \'+ OU -\' 5% e temperatura ambiente. Foram determinados: resistências à compressão simples axial, resistência à tração por compressão diametral, módulos de elasticidade e profundidade da frente de carbonatação em corpos-de-prova cilíndricos. A profundidade da frente de carbonatação em corpos-de-prova foi determinada para diferentes concentrações de dióxido de carbono. Também foi verificada a carbonatação ao longo das vigas em escala natural e reduzida e nas posições das fissuras. Para a previsão da profundidade da frente de carbonatação nas vigas, foram ajustadas equações para a representação da carbonatação na região das fissuras. Os resultados obtidos mostraram a eficiência da espessura do cobrimento, a eficácia dos modelos físicos reduzidos para realizar estudos de carbonatação e a tendência da carbonatação em elementos estruturais na condição de serviço. A frente de carbonatação difere na posição das fissuras, evidenciando um comportamento diferente quando comparado com corpos-de-prova. A análise microestrutural ilustrou o comportamento da frente de carbonatação em vigas de concreto armado, complementando o estudo experimental. Com base nos resultados obtidos pode-se afirmar que a simples adoção de concretos de alto desempenho para construção de elementos estruturais não é suficiente nas peças que contenham fissuras e que sejam submetidas a atmosferas ambientais agressivas. / This work reports on the behavior of carbonation in reinforced concrete beams under stress regime on full and small scales having the lowest possible frame. The beams were made with and without adding silica from rice husk and silica fume (Fe-Si). For each beam on a full scale (coarse aggregate with D máx. = 19 mm) another beam on a small scale was made with the same mix of concrete to maintain the same comparison parameter. The beams were cured for 7 days and subsequently submitted to flexure by applying a two-point loading (L/3 of beam). Humidity stabilization to stabilize internal humidity of beams exposed for 28 days in an environment with a concentration of 50% carbon dioxide, 65 \'+ OR -\' 5% of relative humidity and room temperature was carried out. The following was determined: axial compression strength, tensile splitting strength, young\'s modulus and carbonation depth in cylindrical specimens. The carbonation depth was determined in specimens with unlike carbon dioxide concentration. Moreover, carbonation along beams on full and small scales and in cracks was observed. To estimate the carbonation depth of the beams, equations were adjusted to represent the carbonation in cracks. The results show the efficiency in the thickness of the cover, efficiency of small-scale models for studies concerning carbonation and behavior of carbonation in the serviceability of structural elements. The carbonation depth differs in the position of cracks, showing behavior which is unlike the one compared to specimens. The microstructure analyses show the behavior of carbonation depth in reinforced concrete beams complementing the experimental study. The results show that it is not sufficient to use high performance concretes in structural elements for elements with cracks and in aggressive atmospheres.

Este trabalho visa à quantificação da carbonatação em argamassas de cimento branco em comparação à carbonatação de argamassas de cimento cinza convencional. O estudo experimental foi dividido em 2 fases distintas. Na primeira foram produzidos 12 cimentos pela substituição de 0, 5, 10 e 20% de 3 clínqueres de diferentes procedências por um calcário calcítico. Nesta etapa do trabalho o clínquer e o calcário foram moídos conjuntamente, de forma que não havia controle sobre a granulometria do calcário e do clínquer individualmente. Na segunda fase foram produzidos 21 cimentos, os quais foram constituídos pela adição ao clínquer de 0, 5 10 e 20% do mesmo calcário da primeira fase e de um fíler quartzoso moído de forma a possuir a mesma granulometria do calcário. Nesta etapa os materiais foram previamente moídos, de forma que sua granulometria inicial era controlada, constituindo-se, portanto, 21 cimentos com a mesma finura e 21 argamassas com a mesma relação água/aglomerante. Os resultados dos ensaios de carbonatação, resistência à compressão, porosimetria, termogravimetria, difração de raios-X e análise do pH da solução aquosa dos poros indicam que o calcário tem um efeito potencializador da hidratação das argamassas, com efetivo refinamento da estrutura porosa. Entretanto, a comparação entre os resultados de ambas as fases do estudo mostra que a melhora do desempenho de cimentos acrescidos de calcário não se deve apenas ao efeito de fíler desta adição, mas a uma melhora na eficiência dos cimentos compostos, possivelmente pelo maior moabilidade da mistura clínquer-calcário induzida pelo calcário, isto é, o calcário, quando co-moído com o clínquer, faz com este atinja uma maior superfície específica, aumentando, desta forma, a sua reatividade. Argamassas feitas com cimentos brancos apresentaram menor carbonatação do que argamassas feitas com cimentos cinzas, considerando uma mesma relação água/aglomerante e uma mesma superfície inicial. Os resultados indicam algum tipo de interação química do calcário com a pasta que aumenta a carbonatação, mas este efeito é perceptível para teores elevados de adição. / The present study aims to quantify white cement mortars carbonation when compared to carbonation of conventional gray cement mortars. In the first part of the research, 12 cements were produced by substitution of 0, 5, 10 and 20% of 3 different clinkers by limestone. Clinker and limestone were ground together, so that there was no control over the fineness of limestone and clinker individually. In the second stage of the research 21 cements were produced, which were formed by adding to clinker 0, 5, 10 and 20% of limestone and a crushed quartz filler with the same fineness of limestone. In this second part of the research the materials were first milled, so that their initial particle size was controlled, criating therefore 21 cements with the same finess and 21 mortars with the same water / binder ratio. The test results of carbonation and porosimetry show that limestone has a potentiating effect on mortars hydration with effective refinement of the porous structure. However, the results show that the performance improvement of cement with limestone is not only due to the limestone effect as a filler, but also due to an improvement in the efficiency of blended cements, possibly due to greater efficiency of the clinkers that were milled together with limestone. White cement mortars showed less carbonation than gray cement mortars, assuming the same water / binder ratio and the same initial specific surface. The results show a possible chemical interaction between limestone and the cement paste that eventually increase carbonation depth. This effect was only observable with high addition contents.

Este trabalho apresenta um estudo de corrosão da armadura induzida por carbonatação em concretos com elevados teores de cinza volante, utilizando-se para isso a técnica de resistência de polarização. Selecionou-se para a pesquisa quatro relações água/aglomerante (0,44, 0,48, 0,55 e 0,65) e quatro teores de substituição de cimento (clínquer + gesso) por cinza volante (0,15, 30 e 45%). Foi também escolhido para comparação o cimento CPIV 32. Os corpos-de-prova foram curados por 28 dias, sazonados por 22 dias e então carbonatados em ambientes com 5 e com mais de 50% de CO2, por um período 223 dias. Após, os concretos foram parcialmente imersos durante 35 dias. Os ensaios de resistência de polarização foram feitos durante todo o período de carbonatação e imersão parcial. Paralelamente, romperam-se corpos-de-prova por compressão axial, determinou-se profundidades carbonatadas e monitorou-se as massas dos corpos de prova usados para ensaio de resistência de polarização. Realizou-se também análises complementares de microestrutura, utilizando-se as técnicas de difração por raios-X, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura por elétrons retroespalhados, análises com EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) e espectroscopia Raman. Os experimentos realizados possibilitaram identificar o efeito significativo da variação do teor de cinza volante para a corrosão da armadura. Os resultados assim obtidos também permitiram constatar o efeito significativo do teor de CO2 para os resultados de potencial de corrosão e de densidade de corrente de corrosão. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram a importância de cada vez mais se buscar a realização de ensaios que reproduzam o máximo possível condições de exposição das estruturas no ambiente. / This work presents a study of corrosion of reinforcing steel induced by carbonation in concretes containing fly ash. Four water-binder ratios (0,44; 0,48; 0,55 and 0,65) and four clinker (clinker + gypsum) replacements of fly ash (0;15; 30 and 45%) were selected. It was also chosen CPIV 32 cement to study. After 28 days kept in the moist curing room, the samples were carbonated during 223 days in a CO2 atmosphere with 5% and more than 50% of CO2 After the carbonation period, the concretes samples were partially immersed during 35 days in potable water. Linear polarization resistance tests were made during the whole carbonation and partial immersion periods. Moreover, compressive strength tests were made, depth of carbonation in concretes were determined and the masses of samples used in linear polarization resistance tests were monitored. Even microstructure complementary analyses were made using X-ray diffraction (DRX) techniques, X-ray fluorescence (FRX), electronic microscopy using backscattered electrons and energy dispersive spectroscopy analyses and Raman spectroscopy. Based on the accomplished tests it’s possible to identify the significant effect of the fly ash level replacement in concrete on the reinforcing steel corrosion. The thus gotten results also had of allowed evidencing the significant effect of the CO2 concentration on the results of corrosion potential and corrosion current density.

Devido à preocupação com a durabilidade das estruturas de concreto armado surgiram novas linhas de pesquisa destacando-se, dentre elas, a previsão de vida útil. Estes estudos deram origem a diversos modelos que tentam estabelecer o comportamento do concreto quando exposto a ambientes agressivos durante um determinado período. Existem várias maneiras de se modelar este comportamento: com base em resultados obtidos em experiências anteriores; a partir de ensaios de degradação acelerados; por métodos determinísticos e probabilísticos ou estocásticos. A estimativa de vida útil das estruturas de concreto empregando dados de ensaios acelerados é recomendada pela ASTM E-632 (1996) desde que estes sejam correlacionados com resultados de ensaios não acelerados ou naturais. A correlação entre estes ensaios possibilita a determinação dos coeficientes de aceleração, os quais expressam o número de vezes em que o ensaio acelerado representa o fenômeno de degradação natural. Dentro deste contexto o presente trabalho avalia a carbonatação do concreto com e sem adição de sílica ativa exposto a degradação natural e acelerada, verificando também a influência do teor desta adição e da relação água/aglomerante na carbonatação. Em paralelo foram determinados os coeficientes de carbonatação (kc) e de aceleração (αa). Os concretos estudados possuem relação água/aglomerante de 0,30; 0,35; 0,45; 0,60 e 0,80 e teor de adição de 0; 5; 10; 15e 20%. A carbonatação natural das amostras foi avaliada após 7 anos de exposição ao CO2, tendo como ambiente de degradação a cidade de Porto Alegre, RS. Os dados de carbonatação acelerada foram obtidos aos 7, 28, 63 e 98 dias de exposição ao CO2 com concentração de 5%, temperatura de 25°C e umidade relativa (UR) de 70%. Para o ensaio acelerado, baseado em análise estatística por meio de regressão múltipla não-linear, os resultados apontaram que a adição de sílica ativa em dosagens com relação água/aglomerante elevada aumenta a profundidade de carbonatação do concreto. Para a relação água/aglomerante de 0,80 com 0 e 20% de adição de sílica ativa, os coeficientes de aceleração obtidos foram de 31,15 e 35,49, respectivamente. / New researches has been appeared with the concern of reinforced concrete structures durability, standing out the service life prediction. These studies creates some models that establish the concrete performance when exposed to an aggressive environment. There are several ways to modeling this performance: with results obtained in previous tests; with accelerated degradation tests; or deterministic and stochastic methods. The concrete structures service life prediction using short term test data are recommended by ASTM E-632 (1996) since these are correlated with long term test results. The correlation among these tests makes possible the acceleration coefficient determination, which express how the accelerated tests represents the natural degradation phenomenon. In this sense, this work evaluate the concrete carbonation with and without silica fume exposed to natural and accelerated test, verifying the influence of silica fume tenor in this material and water – binder ratio in the carbonation. In addition to this, were determined the carbonation (kc) and acceleration coefficients (αa). The concretes studied has a 0,30; 0,35; 0,45; 0,60 and 0,80 water-binder ratio and 0; 5; 10; 15 and 20% addition tenor. The samples natural carbonation was analyzed after 7 years of CO2 exhibition from Porto Alegre city environment degradation. The accelerated carbonation data were obtained in 7, 28, 63 and 98 days of CO2 exhibition with 5% concentration, temperature of 20°C and humidity of 60%. In accelerated tests, based on statistical analysis through nonlinear estimation multiple regression, the results showed that the silica fume addition in high water-binder ratio mixtures increases the concrete carbonation depth. For water-binder ratio 0,80 with silica fume addition of 0 and 20%, the acceleration coefficients obtained were 31,15 and 35,49, respectively.