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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25000| Título: | Realcalinização eletroquímica de matrizes cimentícias carbonatadas: influência do tempo e da densidade de corrente elétrica |
| Título(s) alternativo(s): | Electrochemical realkalisation of carbonated cementitious matrix: influence of time and current density |
| Autor(es): | Rachadel, Ana Carolina |
| Orientador(es): | Mazer, Wellington |
| Palavras-chave: | Aço - Corrosão Dióxido de carbono Concreto armado Eletroquímica Absorção - Testes Carbonato de cálcio Correntes contínuas - Avaliação Argamassa - Testes Steel - Corrosion Carbon dioxide Reinforced concrete Electrochemistry Absorption - Testing Calcium carbonate Electric currents, Direct - Evaluation Mortar - Testing |
| Data do documento: | 15-Mar-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | RACHADEL, Ana Carolina. Realcalinização eletroquímica de matrizes cimentícias carbonatadas: influência do tempo e da densidade de corrente elétrica. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | O processo de carbonatação é considerado o principal responsável pela corrosão do aço em estruturas de concreto armado situadas em ambientes urbanos devido à elevada concentração de dióxido de carbono liberado na atmosfera. A carbonatação ocorre quando o CO2 penetra na estrutura de concreto e consome os álcalis presentes causando a redução do pH da pasta de cimento, o que acaba resultando na despassivação das armaduras. Uma vez despassivado, o aço fica desprotegido do processo de corrosão. O método tradicional de recuperação de concretos carbonatados consiste na troca do concreto afetado por um novo, gerando resíduos e trazendo problemas à segurança de trabalhadores. A realcalinização química e a realcalinização eletroquímica surgem como opções de método não destrutivo à manifestação patológica apresentada. A realcalinização eletroquímica consiste em utilizar uma fonte de corrente contínua ligada à armadura interna e à uma malha metálica externa coberta por solução alcalina. A solução alcalina penetra na peça de concreto armado, enquanto íons alcalinos são gerados no entorno da armadura por eletrólise. Atualmente, a realcalinização eletroquímica é utilizada como método de prevenção à corrosão, antes que a frente de carbonatação atinja a armadura interna. O presente trabalho tem como finalidade estudar a influência do tempo e da densidade de corrente aplicados durante a recuperação na eficácia do método de realcalinização eletroquímica. Para isso, corpos de prova de argamassa em traço único foram moldados e colocados em câmara de carbonatação. Ensaios de absorção, resistência à compressão, profundidade de carbonatação, porosimetria por intrusão de mercúrio e análise termogravimétrica foram realizados nos três grupos: referência, carbonatados e realcalinizado. Concluiu-se que a aplicação da combinação de 0,5 A/m² por 7 dias na aplicação da realcalinização eletroquímica foi suficiente para o reestabelecimento do pH neutro da peça. Apesar disso, a aplicação da combinação de 1,5 A/m² durante 14 dias apresentou mudanças notáveis por meio dos ensaios na microestrutura da argamassa. |
| Abstract: | In urban environments, rebar corrosion of reinforced concrete structures is mainly caused by the carbonation process due to a high concentration of carbonic gas released into the atmosphere. Carbonation occurs when CO2 enters the concrete structure and reacts with alkaline products, causing a decrease in pH values of the cement paste, resulting in the reinforcement depassivation. Once depassivated, the rebar is susceptible to corrosion process. Traditional repair method consists in removing the affected portion of concrete, substituting it for a new and alkaline concrete, generating construction waste and bringing problems to the safety of construction workers, residents, and pedestrians. Chemical and electrochemical realkalisation arise as nondestructive methods to the presented pathology. Electrochemical realkalisation consists in connecting a direct current power supply to the interior rebar and to the metallic mash on the outside, which is covered by an alkaline solution. The alkaline solution penetrates the concrete structure, while alkaline ions are generated around de interior rebar by electrolysis. Nowadays, electrochemical realkalisation is used as a prevention method to corrosion, before the carbonation front reaches the reinforcement. The present paper aims to study the influence of time and current density applied during the repair process on the efficiency of the ERA method. Mortar specimens were cast using the same mix and placed in a carbonation chamber. Absorption, compressive strength, carbonation depth, mercury intrusion porosimetry and thermogravimetric analysis tests were performed on three specimen groups: reference, carbonated and realkalised. It was concluded that the application of a current density of 0,5 A/m² for 7 days during the electrochemical realkalisation process was enough to reestablish the alkalinity os the specimens. Despite these results, the application of 1,5 A/m² for 14 days presented better changes in the mortar microstructure. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25000 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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