Os crescentes problemas relacionados à durabilidade das estruturas de concreto armado, além dos elevados custos de manutenção e recuperação, têm incentivado os tecnologistas de concreto a buscarem alternativas para melhorar a qualidade do concreto e, conseqüentemente, aumentar a vida útil das estruturas. Nesse sentido, adições minerais como a sílica ativa, que é um subproduto das indústrias de processamento de ligas de sílicio, vêm sendo utilizadas, apresentando como resultado inúmeros benefícios às propriedades do concreto. Contudo, existem algumas questões ainda não esclarecidas em relação ao efeito da sílica ativa na corrosão das armaduras. Por outro lado, a sílica ativa, em função do reduzido tamanho e da elevada reatividade pozolânica, promove a densificação da matriz cimentante, proporcionando uma diminuição significativa da porosidade e permeabilidade da pasta de cimento, o que pode impedir ou retardar o ingresso dos agentes agressivos desencadeadores do processo corrosivo. Por outro lado, por reagir com ohidróxido de cálcio produzido na hidratação do cimento e diminuir a alcalinidade do concreto pode acelerar a despassivação da armadura Dessa forma, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da sílica ativa na corrosão da armadura desencadeada tanto por íons cloreto como por carbonatação, através da técnica de resistência de polarização, em concretos com relações água/aglomerante na faixa de 0,40 a 0,70 e teores de sílica ativa variando de 0% a 20%. Paralelamente, foi avaliada a influência da sílica ativa na absortividade, resistência à compressão, profundidade de carbonatação e no teor de cloretos. Os resultados indicaram que, no caso da corrosão desencadeada por carbonatação, o efeito da sílica ativa depende do teor utilizado. Até 10% de adição, a sílica ativa não altera a resistência à corrosão, podendo, ainda, apresentar um efeito favorável quando utilizada em teor inferior a esse limite, enquanto que para teores maiores que 10% aumenta o risco de corrosão da armadura por carbonatação do concreto. No entanto, com exceção da profundidade de carbonatação, independente do teor utlizado, a sílica ativa apresenta favorável influência na resistência à corrosão desencadeada por íons cloreto e nos demais parâmetros analisados.

Orientador: Wirley Gonçalves Assunção / Co-orientador: Valentim Adelino Ricardo Barão / Banca: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Maria Cristina Rosifini Alves Rezende / Banca: Paulo Martins Ferreira / Banca: Maria da Gloria Chiarello de Mattos / Resumo: Objetivos: Avaliar o comportamento corrosivo da liga Ti-6Al-4V em função de sua superfície polida ou condicionada por meio de duplo ataque ácido, em simulador de fluidos corporais (SFC) com diferentes concentrações de dextrose (0; 5mM; 7,5 mM e 15 mM) e lipopopolissacarídeo (LPS) (0; 0,15 μg/mL; 15 μg/mL; 150 μg/mL), usados isolados ou associados. Materiais e Métodos: Discos de liga Ti-6Al-4V (2 mm de espessura e 15 mm de diâmetro) foram confeccionados com diferentes padrões de superfície. Para o ensaio eletroquímico (n=3), testes padrões como potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e teste potenciodinâmico foram conduzidos em solução de fluido corpóreo (SBF) com diferentes concentrações de dextrose e LPS. As superfícies dos discos foram caracterizadas pela microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA), e por meio da rugosidade de superfície e da microdureza. Os dados quantitativos foram analisados pelo teste de correlação de Pearson e T-teste independente, com nível de significância de 5%. Resultados: Nos parâmetros de corrosão, houve forte correlação do LPS com os valores de Ipass (densidade de corrente de passivação), Cdl (capacitância) e Rp (resistência de polarização) (p<0,05) para o titânio (Ti) com tratamento de superfície por duplo ataque ácido. A associação de dextrose e LPS foi correlacionada com Icorr (densidade de corrente de corrosão) e Ipass (p<0,05). Em relação à cinética de corrosão, os grupos tratados com ácido apresentaram aumento significante nos valores de Cdl e redução nos valores de Rp (P<0,05, T-teste). Quanto à topografia, houve aumento da rugosidade de superfície para ambas as superfícies (R2=0,726, p=0,0001 para Ti polido; R2=0,405, p=0,036 para Ti ácido). A microdureza do Ti polido diminuiu (p<0,05) e do Ti ácido aumentou (p=0,0001). A MFA ... / Abstract: Objectives: To analyse the corrosion behavior of Ti-6Al-4V with different surfaces (machined and modified by treatment with double acid-etching), on simulator body fluids (SBF) with different concentrations of dextrose (0; 5 mM, 7.5 mM and 15 mM) and lipopolysaccharide (LPS) (0; 0.15 μg/mL; 15 μg/mL; 150 μg/mL), used isolated or in combination. Materials and Methods: Ti-6Al-4V disks (2 mm in thickness and 15 mm in diameter) were fabricated with different surfaces. For electrochemical assay (n = 3), open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic tests were conducted in SBF with different concentrations of dextrose and LPS. The surfaces of the disks were characterized by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and by surface roughness and microhardness. Data were analyzed by Pearson correlation and independent t-test at a significant level of 5%. Results: For the corrosion parameters, a strong correlation of LPS with Ipass (passivation current density), Cdl (capacitance) and Rp (polarization resistance) values (P <.05) for Ti surface treated by double acid- etching was noted. The combination of dextrose and LPS was correlated with Ipass and Icorr (corrosion current density) (P <.05). Regarding the corrosion kinetics the acid-treated groups showed significant increase in Cdl values and reduced values of Rp (P <.05, T-test). In terms of topography, there was an increase in surface roughness for both surfaces (R2 = 0.726, p = 0.0001 for machined Ti, R2 = 0.405, p = 0.036 for Ti acid). The machined Ti exhibited reduction in microhardness (P <.05), while Ti acid showed increased microhardness (p = 0.0001) vs baseline. The AFM showed changes in the microstructure of Ti by increasing the thickness of surface mainly in the association of dextrose and LPS. Conclusions: The combination of dextrose ... / Doutor

A aplicação de revestimentos orgânicos sobre o alumínio e suas ligas é dificultada pela inércia química da camada natural de óxido de alumínio presente na superfície, portanto há a necessidade do uso de pré-tratamentos de superfície para possibilitar a pintura bem-sucedida. Dentre os pré-tratamentos para a pintura do alumínio o mais utilizado é a cromatização hexavalente, de uso restrito em virtude do potencial nocivo do íon Cr+6. Neste contexto, os filmes de organossilanos são uma alternativa razoável para o pré-tratamento do alumínio, porém a técnica convencional de obtenção de filmes por imersão em sol-gel pode conduzir a camadas heterogêneas. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso da técnica de deposição eletroassistida de organossilanos como pré-tratamento para a pintura de substratos metálicos comparando-a com a técnica de imersão e a cromatização hexavalente. Esta técnica deve favorecer a ocorrência das reações de condensação dos organossilanos na superfície do metal a partir da hidrólise do meio sol-gel Foram revestidos substratos de aço carbono AISI 1006 e alumínio comercialmente puro AA 1100 com os organossilanos ortossilicato de tetraetila (TEOS) e viniltrietoxissilano (VTES) em diferentes sobrepotenciais de deposição. Após estes pré-tratamentos foram aplicados revestimentos orgânicos comerciais à base de resinas acrílica, alquídica e poliuretânica. A comparação entre os pré-tratamentos foi realizada através dos seguintes ensaios: corrosão acelerada em câmara úmida e névoa salina, medidas de aderência de tinta, MEV, EDS, flexão em mandril cônico, resistência ao impacto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Os resultados observados indicam que a técnica de deposição eletroassistida em sobrepotenciais catódicos pode promover a formação de filmes mais homogêneos que propiciam maior aderência de tinta, porém não houve acréscimo na proteção contra a corrosão a partir do uso dos pré-tratamentos à base de organossilanos. / The painting of aluminum and its alloys is hampered by the chemical inertness of the natural aluminum oxide layer present on its surface, therefore the use of surface pretreatments is necessary to allow the successful painting. Among the aluminum pretreatments, the most used is the hexavalent chromate conversion coating, which use is restricted because of the harmful potential of the Cr+6 ions. In this context, organosilane coatings are a reasonable alternative for aluminum pretreatment, but the conventional technique for obtaining organosilane coatings by immersion in sol-gel may lead to non-homogeneous films. The aim of this work is to assess the use of the electro-assisted deposition of organosilanes technique as a pretreatment for painting metallic substrates comparing it with the immersion technique and chromate conversion coatings. It is expected that this technique will favor the condensation reactions by promoting the sol-gel hydrolysis. AISI 1006 steel and AA 1100 aluminum substrates were coated with tetraethylorthosilicate (TEOS) and vinyltriethoxysilane (VTES) in different deposition potentials After these pretreatments commercial organic coatings based on acrylic, alkyd and polyurethane resins were applied on the samples. The comparison of the pretreatments was performed through the following tests: water resistance in 100% relative humidity, salt spray, paint adherence measurement, SEM, EDS, conical mandrel bending, impact resistance, electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. The results indicate that the electro-assisted deposition on cathodic potentials may promote the formation of more homogeneous films which provide greater paint adherence, but no improvement of corrosion protection was observed with the use of organosilane pretreatments.

Estudou-se a influência da velocidade do meio na corrosão do aço baixo carbono, em soluções aquosas neutras de molibdato de sódio, nitrito de sódio, polifosfato de sódio e metavanadato de sódio, à temperatura ambiente. A avaliação foi feita através de ensaios de imersão em meio estagnado, curvas de polarização potenciostáticas, curvas de variação do potencial de corrosão com o tempo e de ensaios de perda de massa e variação do potencial de corrosão de amostras tubulares em um sistema de recirculação forçado. A velocidade do meio influencia de forma diversa os sistemas estudados. Nos metavanadato de sódio, sistemas polifosfato a influência da de sódio e velocidade foi significativa, sendo que, no primeiro caso, a corrosão parece ser controlada pela dissolução e posterior difusão dos produtos de corrosão, enquanto que, no segundo caso , a corrosão parece ser influenciada pela difusão de oxigênio até a superfície metálica. Nos sistemas nitrito de sódio e molibdato de sódio a influência da velocidade não foi significativa, possivelmente porque, ambos inibidores, nas concentrações estudadas passivam o aço rapidamente, mesmo em meios estagnados. / The influence of flow velocity on the corrosion of mild steel was studied in neutral aqueous solutions of sodium molybdate, sodium nitrite, sodium polyphosphate and sodium metavanadate at room temperature. The assessment of such influence was done by means of weight loss measurements, polarization curves and potential/time curves in stagnant medium, and weight loss rneasurements and potential/time curves of tube sarnples in a flow loop system. Flow velocity affects the systerns studied in different ways. Flow velocity influence was not significant on sodium nitrite and sodium molybdate possibly because both systems, inhibitors quickly at the concentrations passivity steel studied1 even in a stagnant medium.

Este trabalho buscou caracterizar e avaliar o efeito fragilizante da fase-σ e demais fases formadas, em tubulações de aço inoxidável austenítico AISI 316, que estiveram em operação durante 80.000 horas a 660°C. Estas tubulações faziam parte do sistema aquecimento/reação (área quente) de urna unidade de processamento petroquímico de hidrodealquilação de tolueno. Medidas de propriedades de tenacidade destes materiais revelaram urna significativa queda da energia absorvida pelo ensaio de impacto Charpy-V. Os experimentos realizados incluem avaliação metalográfica, ensaios potenciodinâmicos, extração eletrolítica de precipitados, caracterização de fases por difração de raios X, bem como medidas de algumas propriedades mecânicas. Os resultados indicaram a ocorrência do envelhecimento metalúrgico, com a formação de carbonetos do tipo M23C6, fase-σ e fase-η que explicam a baixa tenacidade. / This work aims to characterize and to evaluate the embrittlement effect of the σ-phase and other formed phases in AISI 316 austenitic stainless steel tubes which were exposed to temperature around 660°C during 80,000 hours. These tubes were used in a heating I reaction system (hot area) of a petrochemical process unit. Measurements of toughness properties of this materials showed low values in the Charpy-V impact test. The performed experiments included metallographic evaluation, potentiodynamic tests, eletrolytic extraction, phase characterization by X-ray diffraction and measurements of some mechanical properties. The results indicated a aging process with the formation of M23C6 type carbide, σ-phase and η-phase which justify the low toughness of these materials.

As técnicas convencionais utilizadas para o estudo dos fenômenos da corrosão em geral fornecem informações sobre a corrente e o potencial do eletrodo de trabalho em uma célula eletroquímica. Apesar de serem dados importantes esses valores obtidos se referem a toda a superfície da amostra e não oferecem informações sobre o comportamento localizado da microestrutura. Isto é particularmente importante em casos de corrosão por pites, intersticial, intergranular ou para a corrosão galvânica. Devido a essas limitações, novas técnicas tem sido aplicadas ou estão sendo desenvolvidas. Este trabalho tem como objetivo utilizar a técnica do SVET – Técnica do Eletrodo Vibratório – e desenvolvê-la ainda mais com a polarização simultânea para examinar localmente o comportamento de diferentes fases presentes em um aço fundido martensítico ASTM A217 CA-15, comumente utilizado na fabricação de turbinas e de duas soldas utilizadas no reparo da corrosão erosão-cavitação (ER410 NiMo e MIG 309). Em uma primeira abordagem para testar a validade do método do SVET sob polarização simultânea, utilizou-se um par aço SAE 1006 / Zn puro comercial. Para isto, as espessuras das chapas de aço e Zn foram reduzidas a ficarem semelhantes às dimensões das fases presentes na estrutura do aço CA-15. O experimento descrito permitiu o estudo por SVET da corrosão do aço CA-15 sob polarização simultânea e a determinação inédita indireta de voltamogramas individuais para cada fase Os resultados mostraram que pela metodologia do SVET com polarização simultânea aplicada ao aço inoxidável martensítico CA-15 foi possível a obtenção inédita de curvas locais potenciostáticas i x E adquiridas indiretamente para as fases da martensita e da ferrita, mostrando características não observadas nas curvas potenciostáticas globais. Além disso, a lenta solidificação das largas paredes da turbina de aço CA-15 resultou em forte segregação (núcleo) do aço inoxidável super martensítico (AISM) na condição de fundido, evidenciando uma estrutura com largas dendritas de aproximadamente 200 m e uma não usual fração de ferrita residual de aproximadamente 7% em volume, próxima ao limite do aço. Finalmente, quando aplicado ao par aço SAE 1006 / Zn puro para validação, o método do SVET com polarização simultânea mostrou que com o aumento da densidade de corrente global i, os valores de i locais determinados por SVET desviam fortemente dos reais, resultando em um coeficiente de coleção, aqui definidos como k= iSVET/iGLOBAL devido ao parcial acesso as linhas de corrente sob essas condições. Entretanto, as inclinações de Tafel de HER sobre o aço e o Zn mostraram-se similares aos valores de corrente obtidos tanto para o SVET quanto para as globais, confirmando essa suposição. / Experimental methods commonly used in corrosion studies provide normally current and potential information of the “working electrode” exposed in an electrochemical cell. Even though these data are important, they refer to the whole surface of the sample and may not contain information about the local behavior of the microstructure. In the case of pitting, crevice, intergranular or galvanic corrosion the local information is particularly important. Due to this limitation, new techniques have been applied or are being developed. This work aims to use the Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) technique and develop it further with the simultaneous polarization to locally examine the behavior of different phases of an ASTM A217 CA-15, commonly used for turbine blades of hydroelectric energy plants and two welds used in erosion-cavitation corrosion repair (ER410 NiMo and MIG 309). In a first approach to test the validity of the method of SVET under simultaneous polarization a Steel (1006)-Zn par was used. For this, the thicknesses of commercial pure Zn and Steel foils were reduced to be similar to the dimensions of grains present in the as cast structure of CA-15. The described experimental approach allowed the study by SVET of the steel under polarization and the inedit indirect determination of local voltammograms The results showed that by the methodology of SVET with simultaneous polarization of the CA-15 martensitic stainless steel it was possible to obtain local potentiostatic voltammograms, indirectly acquired for its martensite and ferrite phases, showing characteristics not observed at the global voltammograms. Moreover, the slow solidification of the large CA-15 turbine blades resulted in strong segregation (coring) of the martensitic in the as-cast condition, showing with wide martensitic regions from previous 200μm-austenite dendrites and an unusual large fraction of residual ferrite with around 7vol. %. Finally, when applied to Steel (1006)-Zn galvanic pairs for validation, the method of SVET with simultaneous polarization showed that with the increase of the global current densities (i) the local i values determined by SVET stronger deviate from the real ones, resulting in a lower collection coefficients, defined here as (k= iSVET/iGLOBAL), due to the partial access of the current lines under this condition. However, the Tafel slopes of HER on Fe and Zn showed similar values for SVET and global currents, confirming this supposition.

Este trabalho tem como objetivo estudar e desenvolver mecanismos para aumentar a rugosidade superficial de implantes dentários de titânio, para obtenção de uma redução do tempo de osteointegração e melhorar a adesão, assim como para produzir óxidos porosos nos quais se possam ocluir fármacos. Medidas voltamétricas do Ti em solução de Brometo de Sódio 1M, em amostras com diferentes acabamentos superficiais demonstram que a deformação plástica acumulada durante o polimento mecânico tem forte influência na nucleação de pites. Por meio de ensaios potenciostáticos e MEV, observou-se que os parâmetros cinéticos e morfológicos tais como razão de forma, velocidade de penetração e densidade superficial de pites, variam com a temperatura do eletrólito e com o grau de deformação superficial da amostra. Existe uma forte dependência do crescimento do pite com respeito à deformação plástica acumulada no polimento mecânico prévio. Este compromisso entre crescimento e deformação plástica, produz pites com frentes de dissolução amarrado à superfície e formando ângulos de 120° entre si, para temperaturas ~ 40°C. O aumento da temperatura do eletrólito produz a diminuição do razão de forma e a perda da cristalinidade das frentes de dissolução dos pites. As amostras de titânio foram anodizadas até centelhamento em ácido fosfórico. A anodização foi estudada como um processo que permite a porosificação sobre implantes dentários de titânio. Foram medidos os aspectos morfológicos, tais como densidade de diâmetros, diâmetros máximos, médios e mínimos em função do potencial e a carga apl icada. Verificou-se através de analises por MEV, uma superfície porosa e interconectada, com pequenos buracos produto do centelhamento e com diâmetros da ordem de 50nm ate I flm. Analises de elementos por EDS mostraram que há uma forte incorporação de fósforo nesta fase. Análises de Raman e DR-X mostram que os óxidos crescidos por anodização são mais cristalinos quando submetidos a centelhamento. A caracterização da interface óxido I eletrólito usando o modelo de Mott-Schottky mostra um óxido tipo n. Os parâmetros potencial de banda plana e densidade de portadores de carga não dependem da freqüência na faixa de 0,5 até 2KHz para óxidos crescidos sobre titânio durante o centelhamento. A selagem em H20 (60°C) não é efetiva, apenas diminui o diâmetro dos poros, mas a densidade permanece alta, portanto, não é possível fechar os poros através desta técnica, mas isto é possível por deposição química de fos fatos de cálcio. / The objective of this work is to study the mechanism to enhance the roughness superficial of titanium, aiming to reduce the osteo-integration times and to improve adhesion of dental implants. Titanium samples were submitted to potenciodinamic test in NaBr solution. It was observed that pits nucleation depends on the plastic deformation accumulated during mechanical polishing. During potenciostatic test, morphological and kinetical parameters, as aspect ratio, surface density and speed of penetration were described as a function of the temperature and deformation degree o f the substrate. The results obtained by SEM showed that the pit growth has a strong dependence on the plastic deformation introduced by mechanical polishing. At Iow temperature ( <40°C), the dissolution fronts are arrested at the surface region, resulting in shallow crystallographic walls. Raising the electrolyte temperature resulted in diminution of the aspect ratio and lack o f cristallinity. Annealing ofthe substrate showed constant values of aspect ratio. The samples of titanium were anodized in phosphoric acid until reaching the sparking condition. The sparking of anodized titanium was described as a process for the controlled surface porosification of dental implants. Morphological parameters, as pore diameter density and the medi um, maximum and minimum diameters of pores were measured as a function of the applied potential and charge, during the anodizing in phosphoric acid solution. The results obtained by SEM showed a porous surface, with small holes produced by sparking showing diameters between 50nm and l J.Lm. EDS analyses showed a strong incorporation o f phosphorous after the start o f the sparking process. The results obtained by Raman and XRD shown that the oxides grown in the sparking condition were more crystalline. The results obtained by Mott-Schottky relationship shows a n-type oxide. The Ebp parameters and No do not depend on the frequency in the 0,5 to 2KHz for oxides grown on titanium during the sparking. The sealing in H20 (60°C) is not effective, only diminishes the diameter of the pores, but the density remains high, therefore, it is not possible to close the pores through this technique, however, the pores closing 1s possible by chemical deposition of calcium phosphate.

Grande parte do volume de hidrocarbonetos produzidos em ambiente offshore na atualidade é transportado por intermédio de dutos rígidos submarinos. O gerenciamento da integridade destes dutos abrange várias disciplinas, tais como: Resistência dos Materiais, Química, Geologia, Oceanografia, entre outras. A integração destas áreas de estudo é necessária ao conhecimento dos mecanismos de degradação de dutos, a fim de determinar as causas e os tipos possíveis de falhas. A metodologia empregada atualmente para o controle da corrosão na superfície interna de dutos rígidos submarinos é sustentada principalmente pelas inspeções com pigs instrumentados, complementada pelo Monitoramento da Corrosão Interna (MCI). Este monitoramento consiste em acompanhar e avaliar os resultados oriundos de taxas de corrosão por cupons de perda de massa e por sondas corrosimétricas instaladas em pontos específicos dos dutos; análises físico-químicas dos fluidos escoados e dos resíduos gerados durante a operação; e de variáveis operacionais (pressão, temperatura e vazão, principalmente). As taxas de corrosão resultantes do MCI, em um oleoduto em operação na Bacia de Campos, foram comparadas às obtidas nas inspeções por pigs instrumentados. A forma com que tais taxas de corrosão se relacionam e as causas básicas para o comportamento de cada uma foram investigadas. / A major part of the volume of hydrocarbons produced in offshore environment nowadays is transported by rigid pipelines. The integrity management of this pipelines involve a group of different disciplines, as follows: Materials, Structures and Solid Mechanics, Chemistry, Geology, Oceanography and so on. These areas of study are necessary to fully know all the phenomena’s associated to the degradation processes to make it possible to define their causes, growth mechanisms as well as the kind of damage that might be found. This work is focused in the Internal Corrosion failure mechanism. The most recent methodology to achieve the control of internal corrosion in rigid offshore pipelines uses as principle the inspection program with intelligent pigs and is complemented by the Internal Corrosion Monitoring (ICM). This activity comprises the tracking and evaluation of the results from corrosion rates estimated by the metal loss coupons, and corrosion probes installed in specific points of the pipeline, laboratorial analysis of fluid and residue samples during the operation and operation parameters (pressure, temperature and volumetric flow, mainly). The corrosion rates obtained from ICM of an operational oil pipeline located in Campos Basin were compared to those obtained from the intelligent pigs inspections. The way each one of the corrosion rates are related and the basic causes for their behavior were investigated.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-12T15:20:32Z No. of bitstreams: 1 2012_ValériaConceiçãoMouroCosta.pdf: 6516608 bytes, checksum: af8c895046e988c19a6855f39798e678 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-27T11:24:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_ValériaConceiçãoMouroCosta.pdf: 6516608 bytes, checksum: af8c895046e988c19a6855f39798e678 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-27T11:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_ValériaConceiçãoMouroCosta.pdf: 6516608 bytes, checksum: af8c895046e988c19a6855f39798e678 (MD5) / Foi avaliado o comportamento da aderência entre o aço e o concreto em peças carbonatadas (100%) por um período de 102 (cento e dois) dias, e em peças com posterior corrosão induzida pela aplicação de uma corrente elétrica por 72 (setenta e dois) dias. Foram ensaiados 27 (vinte e sete) blocos de arrancamento padronizados pela Rilem RC 6 (1983), e 81 (oitenta e um) tirantes de acordo com a NBR 7477 (ABNT, 1982). Para investigar a capacidade portante à flexão foram ensaiadas 9 (nove) vigas de concreto armado, com 750 mm de comprimento e 150 mm de largura e altura, submetidas a carregamento central. Verificou-se que as tensões de aderência experimentais se aproximaram mais dos valores calculados pelas formulações das normas NBR 6118 (ABNT, 2003), CEB-FIP MC 1990 (1999) e EUROCODE 2 (1992) do que as propostas na literatura por Orangun et al. (1977), Kemp (1986), Chapman e Shah (1987), Harajli (1994) e Al-Jahdali et al. (1994). Foi proposta a inserção do coeficiente de conformação superficial experimental na formulação da tensão de aderência da NBR 6118 (ABNT, 2003), para o ensaio de tirantes, ajustando os resultados experimentais pela reta dos mínimos quadrados. Utilizando os resultados experimentais foi sugerida a inserção da taxa de corrosão na formulação de Kemp (1986), que foi a formulação que mais se aproximou dos valores experimentais, para o ensaio de arrancamento, para fins de pesquisa, onde se tem uma corrente imposta. As tensões de aderência foram maiores para os menores diâmetros, devidos provavelmente à exsudação interna, causada pela maior quantidade de material poroso (zona de transição) na interface concreto-aço, e à maior dimensão das nervuras. Os maiores valores da tensão de aderência foram obtidos nos ensaios de tirantes. Os blocos de arrancamento que não sofreram corrosão romperam por deslizamento do aço e os blocos que sofreram corrosão romperam no aço. Os resultados indicam que as vigas com corrosão obtiveram os maiores deslocamentos verticais e romperam no aço, enquanto as peças carbonatadas apresentaram uma maior abertura de fissura, e romperam no concreto. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Bond between steel and concrete on blocks and ties was evaluated, for 100% carbonation during 102 days, and for electrical power corrosion induced by during 72 days. Twenty-seven (27) Rilem type (RC 6 - 1983) blocks, and eighty-one (81) Brazilian Code NBR 7477 (ABNT, 1982)ties were tested. Nine (9) small beams (150 x 150 x 750 mm) were also tested for flexural behavior investigation. Stresses predicted by NBR 6118 (ABNT, 2003), CEB-FIP MC 1990 (1999) and EUROCODE 2 (1992) were closer to the stresses obtained at the tests, compared with the predictions by Orangun et al. (1977), Kemp (1986), Chapman e Shah (1987), Harajli (1994) and Al-Jahdali et al. (1994). Better predictions for the tie tests bond stresses with the NBR 6118 (ABNT, 2003) were obtained including the superficial conformation coefficient, while better predictions with Kemp (1986) formulation for the pull out tests were obtained including the corrosion rate. Bond stresses were bigger for the small diameters, probably caused by the bigger quantity of porous material at the interface concrete / steel. Bigger bond stresses were found for the tie tests. For the small beams failure was reached at the steel for the corroded beams and at the concrete for the carbonated ones.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-18T20:31:18Z No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-10-19T09:58:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-19T09:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_LeonardoAlbertoFernandesdaCosta.pdf: 6209176 bytes, checksum: a9308124e1b4e0c5fe7c6c3ea6018bbd (MD5) / Neste trabalho, o espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS)foi utilizado numa investigação estrutural dos eletrodos de prata e cobre em contato com líquidos iônicos (LIs). Os LIs investigados foram o tetrafluorborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.BF4) e o bis(trifluorosulfonilimidato) de 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI.NTf2). Esta investigação foi realizada na ausência e na presença de água. Medidas de voltametria cíclica mostraram que a adição de água provoca uma diminuição nas janelas eletroquímicas dos metais investigados em meio de LIs, mas esse efeito é mais acentuado para o BMI.BF4. Medidas de MFA realizadas após os ciclos de oxidação-redução do eletrodo de cobre mostram a formação de uma superfície nano estruturada com partículas de dimensões entre 50e 100 nm. Foi observado que a adição de pequenas quantidades de água provoca uma perda notável nas intensidades SERS do cátion BMI+ adsorvido no cobre,enquanto para a prata este efeito ocorre em menor grau. A supressão da intensidade SERS no cobre foi atribuída à presença de um filme Cu2O na superfície de cobre que aumenta a afinidade dessa superfície com a água e evita o contato doBMI+ com os sítios SERS-ativos. O efeito do benzotriazol (BTAH) como inibidor de corrosão do cobre também foi investigado por espectroscopia SERS. Observou-seque o BTAH provoca uma diminuição das correntes anódicas do cobre em BMI.BF4devido à formação de um filme protetor na superfície do cobre, o complexo polimérico [Cu(I)BTA]n. Também foi observado que mesmo em potenciais onde o filme protetor é reduzido, BTAH adsorve sobre a superfície de cobre formando uma ligação química com os sítios SERS-ativos. Foram realizados também ensaios de corrosão por perda de massa para o eletrodo de cobre em meio de BMI.NTf2 em diferentes temperaturas, na ausência e presença de BTAH. Diferentemente dos resultados já relatados na literatura, foi observado que a corrosão do cobre em BMI.NTf2 ocorre a taxas mais elevadas somente para temperaturas acima de 250 oC,após 120h de exposição e que o BTAH também inibe a corrosão do cobre em altas temperaturas. Medidas Raman realizadas nas superfícies de cobre submetido aos experimentos de corrosão na presença de BTAH mostraram que o filme polimérico[Cu(I)BTA]n também se forma na superfície de cobre nessas condições. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, the surface-enhanced Raman scattering (SERS) was used in a structural investigation of silver and copper electrodes in contact ionic liquids (ILs).The investigated ILs were the 1-n-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate(BMI.BF4) and the 1-n-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluorosulfonilimide) (BMI.NTf2).This study was performed in the absence and presence of water. Cyclic voltammetry measurements have shown that the addition of water causes a decrease in the electrochemical windows of the investigated metals in the ILs, but this effect is more prominent for BMI.BF4. AFM measurements performed on the copper electrode after the oxidation-reduction cycles have shown the formation of a nano structured surface corresponding to metal bumps with sizes in the 50-100 nm range. It has been observed that the addition of small quantities of water causes a remarkable loss of SERS intensity of the BMI+ cation adsorbed on copper while for silver this effect occurs in a lesser extent. The suppression of the SERS intensity of copper was attributed to the presence of a Cu2O film on the copper surface that increases the cupper surface affinity for water and avoids the contact of BMI+ with the SERS-active sites. The effect of benzotriazol (BTAH) as a corrosion inhibitor for copper electrodes was also investigated by SERS spectroscopy. It has been observed that BTAH causes a decrease on anodic currents of copper in BMI.BF4 due to the formation of a protective film on the copper surface, the [Cu(I)BTA]n polymeric complex. It has also been observed that even at potentials where the protective film is reduced, BATH adsorbs on the copper surface forming a chemical bond with the SERS-active site. The corrosion of copper peaces in BMI.NTf2 at different temperatures and in the absence and presence of BTAH was investigated by weight loss measurements. Differently from the results already reported in the literature, it has been observed that the corrosion of copper in BMI.NTf2 occurs at higher rates only for temperatures above 250 oC after 120h of exposure and that BTAH also inhibits the corrosion of copper at higher temperatures. Raman measurements performed on the copper surfaces subjected to corrosion experiments in the presence of BTAH have shown that the [Cu(I)BTA]n polymeric film does also forms on the copper surface.