APRESENTAÇÃO JORNADA IC 2016 UNICAP

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ANÁLISE DA CORROSÃO DE BARRAS NO CONCRETO ARMADO E PREVISÃO DE VIDA ÚTIL POR MEIO DE MODELO COMPUTACIONAL.
18ª Jornada de Iniciação Científica da UNICAP
Wanessa Souza de Lima
Orientador: Romilde Almeida de Oliveira
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INTRODUÇÃO
PREVISÃO DE VIDA ÚTIL - PRINCIPAIS VARIÁVEIS:
Propriedades dos materiais;
Mecanismos de deterioração;
Carga ambiental;
Condições de uso, manutenção, operação, entre outros. 
Em decorrência destas variáveis, não só as estruturas, como seus componentes e sistemas, deterioram-se a diferentes taxas.
Corrosão das Armaduras: Um dos mais significantes problemas de degradação de estruturas em concreto armado, afetando diretamente sua segurança, capacidade de serviço e vida útil.
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INTRODUÇÃO
Fig. 1: Efeitos do acesso de oxigênio ao concreto. 
Fonte: CASCUDO, 1999.
INTRODUÇÃO
Principais mecanismos de propagação:
Corrosão da armadura por cloretos
Fig. 2: Corrosão por pite decorrente da ação dos íons cloretos. 
Fonte: RIBEIRO et al, 2013.
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INTRODUÇÃO
Principais mecanismos de propagação:
Corrosão da armadura por cloretos
Fig. 3: Penetração do CO2 e do processo de carbonatação. 
Fonte: RIBEIRO et al, 2013.
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OBJETIVOS
Objetivos Gerais
Estudo dos agentes que ocasionam a corrosão das armaduras, o impacto provocado sobre projetos e/ou manutenção de obras afetadas com tal patologia e métodos simplificados para estimação de vida útil de estruturas em concreto armado;
Atuação dos íons cloreto e da carbonatação do concreto no processo de corrosão das armaduras.
Objetivos Específicos
Análise e avaliação das medidas de potencial de corrosão obtidas na inspeção de dois pilares da Torre de Salvamento do CBMPE, localizada no Quartel Central, situado na Av. João de Barros nº. 399, Boa Vista, Recife / PE.
Estimação da vida útil de estruturas em concreto armado similares, utilizando o disposto nas NBR 6118:2014 e NBR 15575:2013 como referência , por meio do modelo computacional de previsão Life-365.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Estrutura inspecionada:
Torre de Salvamento do CBMPE (Corpo de Bombeiros Militar de Pernambuco).
Idade estimada: 40 anos.
Classe de agressividade ambiental: Classe III 
(NBR 6118:2014)
Fig. 4: Representação esquemática das seções transversal e longitudinal dos pilares da estrutura inspecionada.
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MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS E MÉTODOS
Pilares inspecionados:
MATERIAIS E MÉTODOS
Metodologia adotada: medição do potencial de corrosão de meia célula.
Não destrutivo;
Fácil execução;
Rápida obtenção de resultados.
Equipamentos utilizados:
Localizador de barras: Profoscope;
Analisador de corrosão Canin+.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Analisador de corrosão Canin+
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MATERIAIS E MÉTODOS
Detector de barras Profoscope
MATERIAIS E MÉTODOS
Princípios da medição: 
relação eletroquímica entre o aço e o concreto;
eletrodo de referência - meia célula de cobre/sulfato (Cu/CuSO4) com resistência é de 10 MΩ;
Fig. 5: Desenho esquemático do sistema para medição do potencial de corrosão de meia célula. Fonte: CASCUDO, 1999.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Finalidades:
obter uma ‘imagem’ característica do estado de corrosão da superfície do aço dentro do concreto;
indicar as probabilidades de ocorrência da corrosão e classificar o estado do concreto através dos potenciais medidos; 
Normas e Regulamentos Aplicados:
RILEM TC 154-EMC – União Europeia;
ASTM C876-91 – EUA.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Fig. 6: Etapas necessárias para a realização das medições. Fonte: Proceq, 2012
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MATERIAIS E MÉTODOS
Preparação e execução das medições.
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MATERIAIS E MÉTODOS
Estimativa de vida útil – Life 365
Alimentação dos dados de entrada:
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MATERIAIS E MÉTODOS
Estimativa de vida útil – Life 365
Condições ambeintais adotadas no modelo:
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MATERIAIS E MÉTODOS
Estimativa de vida útil – Life 365
Dosagens adotadas no estudo:
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
ELEMENTO P1
ELEMENTO P2
Tabela 1: Potencial de corrosão em P1.
Tabela 2: Potencial de corrosão em P2.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
ELEMENTO P1
ELEMENTO P2
Gráfico 1: Mapa de potencial - P1.
Gráfico 2: Mapa de potencial - P1.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Critérios de avaliação dos resultados:
Tabela 3: Probabilidade de ocorrência de corrosão da armadura em função do potencial, definida pela norma americana ASTM C-876/91 (Fonte: RIBEIRO et al, 2013).
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Critérios de avaliação dos resultados:
Tabela 4: Intervalos do potencial de meia célula do aço em concreto medidas em relação a um eletrodo de referência de Cu/CuSO4. (Fonte: RILEM TC 154-EMC, 2003).
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Critérios de avaliação dos resultados:
Tabela 5: Probabilidades de ocorrência de corrosão da armadura em função do potencial,das condições do concreto e do meio-ambiente (Fonte: Rincón et al, 1998 apud Bastos, 2005).
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Elemento P1
Gráfico 3: Correlação entre as medidas de potencial de corrosão referentes ao elemento P1 e os critérios de avaliação adotados
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Elemento P2
Gráfico 4: Correlação entre as medidas de potencial de corrosão referentes ao elemento P2 e os critérios de avaliação adotados
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Vida útil estimada por meio da aplicação do modelo Life-365 para os seis casos propostos:
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Vida útil estimada por meio da aplicação do modelo Life 365 para os seis casos propostos:
Gráfico 6: Correlação entre as medidas de potencial de corrosão referentes ao elemento P2 e os critérios de avaliação constantes na norma ASTM C-876/91
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CONCLUSÃO
 Os resultados da medição doelemento P2 apresentou valores mais eletronegativos que o P1;
 Os resultados também mostraram a tendência dos potenciais de corrosão na base dos pilares apresentarem maior eletronegatividade do que na região central dos mesmos; 
 A avaliação dos resultados por meio dos critérios contidos na RILEM TC 154-EMC e de Rincón et al, 1998 apud Bastos, 2005 se mostraram mais precisos que os critérios da norma ASTM C-876. 
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CONCLUSÃO
Os potenciais de corrosão nos dois elementos investigados encontram-se majoritariamente na condição de concreto seco carbonatado, apresentando contaminação por cloretos na base do pilar P2, segundo os dcritérios adotados neste estudo
Através da previsão de vida útil através do software Life-365 foi possível estabelecer uma relação entre a utilização combinada de concreto com maior fck e adições minerais com o retardamento da propagação de cloretos em estruturas de concreto.
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CONCLUSÃO
A vida útil cresceu conforme o aumento dos teores de adições minerais e diminuição da relação água/materiais cimentícios;
Demonstando que esses fatores atuam no retardamento do início da propagação dos cloretos no cobrimento e na diminuição do coeficiente de difusão de cloretos;
O uso combinado de concretos com maior fck e adições minerais um meio viável de retardar o início do processo corrosivo em regiões cujo com ambiente agressivo, como é o caso de boa parte das cidades que compõem a Região Metropolitana do Recife (temperatura entre 25 a 31°, umidade relativa do ar com média anual de 80% e grande incidência de névoa salina.
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Ao Corpo de Bombeiros Militar de Pernambuco, especialmente o Capitão Marcelo Lima Silva e equipe da Engenharia do Quartel Central do CBMPE, por todo o suporte prestado;
Ao Prof. Dr. Romilde Almeida de Oliveira pela oportunidade e orientação;
A todos os amigos que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho.
AGRADECIMENTOS
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Lado EsquerdoLado Direito
80-150-135
130-100-130
180-185-155
230-220-180
280-155-160
330-125-110
380-220-145
430-175-130
Posição (cm)
Potencial (mV)
Pilar P1
Lado EsquerdoLado Direito
40-355-315
80-220-235
120-140-180
160-150-175
200-135-155
240-155-175
280-185-235
320-155-190
360-125-80
400-70-95
440-125-115
Pilar P2
Posição (cm)
Potencial (mV)
Concreto saturado de água sem O
2
 -0,9 ... -1,0 V
Concretoúmido contaminado com cloreto -0,4 ... -0,6 V
Concreto úmido isento de cloreto +0,1 ... -0,2 V
Concreto úmido carbonatado +0,1 ... -0,4 V
Concreto seco carbonatado +0,2 ... 0,0 V
Concreto seco não carbonatado +0,2 ... 0,0 V
Condição
Potencial (E
corr
) 
(mV, Cu/CuSO
4
)
ObservaçõesRisco de dano
Estado passivo+200 a -200
Ausência de Cl
-
; 
pH > 12,5; H
2
O; 
(UR elevada)
Desprezível
Corrosão localizada-200 a -600
Cl
-
; O
2
; H
2
O; 
(UR elevada)
Alto
Corrosão uniforme+200 a -150
Carbonatado; 
O
2
; H
2
O; 
(UR baixa)
Baixo
Corrosão uniforme-150 a -600
Carbonatado; 
O
2
; H
2
O; 
(UR elevada)
Moderado-alto
Corrosão uniforme-400 a -600
Cl
-
 elevado; H
2
O ou 
carbonatado H
2
O, 
(UR elevada)
Alto
Corrosão uniforme< -600
Cl
-
 elevado, 
H
2
O elevado, 
sem O
2
Desprezível