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Previous issue date: 2016-06-20 / Não recebi financiamento / Reinforced concrete structures built in coastal areas, such as electricity distribution poles, are constantly attacked by aggressive environmental agents. Rebar corrosion mechanism is a specific manifestation of electrochemical corrosion in an aqueous medium, thus the mechanism of corrosion of steel in concrete develops only in the presence of water or environment with high relative humidity (R.H.>60%). Chloride is known as one of the most aggressive environmental agents, causing rebar corrosion and consequent degradation of the concrete. Chlorides can reach the steel reinforcement through the pores
network present in the concrete, if the device is close to marine atmosphere. The chloride content increases with time, and can attack the entire surface of the rebar, and may result in severe and dangerous corrosion velocity. Corrosion results in a decrease in rebar section and cracking of the concrete in parallel
direction. The cracks occur because of corrosion products occupy more space than the original steel. In São Luis, concrete poles located on the coastal area has presented different types of pathology, mostly linked to performance of the chlorine ions. As a consequence, the life of these parts has reduced dramatically, generating maintenance costs. Therefore, this study intended to
develop alternatives aimed at increasing the durability of reinforced concrete poles, by reducing the transfer of chlorides in their concrete cover, through variations in trace and concrete chemical composition, evaluating the influence of these parameters on its mechanical resistance. Therefore, many specimens were shaped with different compositions, using Type CPII E-32 Portland cement (compound slag) with water / cement ratio ranging between 0.4 and 0.5. Concrete mixtures containing silica fume (in order to reduce the capillary) and red mud additions (in order to protect the equipment by reducing the free chloride content) were also tested. Durability assessment of concrete was based on the results of its physical and mechanical characterization, on the electrical resistivity evaluation of concrete and rebar corrosion potential. Results show that silica fume and red mud addition reduces porosity and water
absorption of concrete samples, as well increases mechanical strength, when
compared to currently used concrete for poles manufacturing in São Luis. Additionally, it revealed a drastic reduction in rebar corrosivity when covered by concrete with these additions, tripling the life time of poles. / Estruturas de concreto armado construídas em regiões litorâneas, como postes de distribuição de energia elétrica, são, constantemente, atacadas por agentes ambientais agressivos. O mecanismo da corrosão da armadura é uma
manifestação específica da corrosão eletroquímica em meio aquoso, daí o
mecanismo da corrosão do aço, no concreto, só se desenvolver em presença de água ou ambiente com umidade relativa elevada (U.R. > 60%). O cloreto é conhecido como um dos mais agressivos dentre os agentes ambientais,
causando, entre danos, corrosão da armadura de aço e consequente degradação do concreto. Os cloretos podem alcançar a armadura de aço através da rede de poros presente no concreto, caso o artefato esteja próximo a atmosfera marinha, tendo sua concentração aumentada em função do tempo,
e pode atacar toda a superfície da armadura, podendo resultar em taxas de corrosão intensas e perigosas. A corrosão tem como consequência uma diminuição da seção de armadura e fissuração do concreto em direção paralela a esta, uma vez que os produtos da corrosão ocupam espaço maior que o aço
original. Em São Luís, postes de concreto localizados na orla têm apresentado distintos tipos de patologia, em sua grande maioria ligadas a atuação dos íons cloro. Como consequencia, a vida útil destas peças tem reduzido drasticamente, gerando custos com manutenção. Por isso, o presente trabalho
objetivou desenvolver alternativas visando incrementar a durabilidade de postes de concreto armado, com a redução da transferência de cloretos em seu cobrimento, variando o traço e a composição química do concreto, avaliando a influência destes parâmetros na resistência mecânica do material. Para tanto, foram moldados diversos corpos de prova (CPs), com diferentes
composições, usando cimento Portland do tipo CPII-E 32 (composto com escória), com relação água/cimento variando entre 0,4 e 0,5. Traços de concreto contendo adições de sílica ativa (visando a redução da capilaridade) e
de lama vermelha (no intuito de proteger a armadura pela redução do teor de cloretos livres) também foram testados. A avaliação do comportamento dos concretos se baseou em resultados de caracterização físico-mecânica do material, além da avaliação da resistividade elétrica do concreto e do potencial de corrosão da armadura. Os resultados obtidos mostram que a adição de sílica ativa e lama vermelha resultou na redução da porosidade e da absorção de água das amostras de concreto, bem como o incremento na resistência
mecânica, quando comparados ao concreto utilizado atualmente na fabricação de postes em São Luís. Adicionalmente, evidenciou-se redução drástica na corrosibilidade de armaduras protegidas com concreto contendo estas adições, triplicando a vida útil das peças.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8438 |
| Date | 20 June 2016 |
| Creators | Santos, Vito Assis Alencar dos |
| Contributors | Morelli, Márcio Raymundo, Ribeiro, Daniel Véras |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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