Corrosão das armaduras do betão armado: causas, consequências, prevenção e projeto de durabilidade

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Atualmente verifica-se um notável envelhecimento e uma degradação prematura das estruturas de betão armado em Portugal, com elevados custos de inspeção, manutenção, reparação e reabilitação. A corrosão das armaduras é a principal causa e origem desta deterioração, com subsequente redução da durabilidade estrutural. Os efeitos prejudiciais inerentes à corrosão das armaduras podem ser minimizados mediante uma atuação criteriosa durante as fases de projeto, execução e inspeção, em conformidade com a normalização europeia existente, a qual garante períodos de vida útil de 50 e 100 anos. A prevenção da corrosão das armaduras e o conceito de durabilidade de uma estrutura envolvem a definição do período de vida útil pretendido, a identificação da(s) classe(s) de exposição ambiental e a seleção da espessura do betão de recobrimento, entre outros fatores. Para além da adoção de detalhes geométricos e pormenorizações construtivas, bem como a seleção da composição do betão, as fases de execução e inspeção desempenham um papel fundamental. No entanto, perante situações expectáveis de elevada corrosividade poderá ser necessária a implementação de métodos complementares de prevenção. Nesta dissertação é estudado, aprofundadamente, o fenómeno eletroquímico da corrosão, as suas causas, os seus efeitos e as várias formas de assegurar a durabilidade das estruturas de betão armado, mediante uma síntese da normativa Europeia relevante e uma análise bibliográfica. O presente trabalho pretende apresentar uma análise comparativa entre a via tradicional prescritiva e a metodologia de atribuir propriedades de desempenho ao betão, com a finalidade de contribuir para o estabelecimento de um conjunto de diretivas para o projetista e para uma estimativa mais realista da durabilidade, enquadrando todas as variáveis do problema.

Abstract: There is currently a remarkable ageing and premature degradation of reinforced concrete structures in Portugal, with high costs of inspection, maintenance, repair and rehabilitation. The reinforcement corrosion is the main cause and the origin of this deterioration, with subsequent reducing of structural durability. The harmful effects inherent to reinforcement corrosion can be minimized by a judiciousperformance during design, execution and inspection stages, in accordance to the existentEuropean standards, which guarantees lifetime periods of 50 and 100 years. The prevention of the reinforcement corrosion and the durability concept of a structure involve the definition of the intended lifetime period, the identification of environmental exposure class or classes and the selection of concrete cover thickness, among other factors. Apart from the adoption of geometric and construction details, as well as the selection ofconcrete composition, the execution and the inspection stages play a key role. However, in the presence of expected highly corrosive situations, the implementation of additional preventive methods may be required. In this dissertation is studied thoroughly the electrochemical phenomenon of corrosion, its causes, its effects and the multiple ways to ensure durability of reinforced concrete structures, through a synthesis of the relevant European standards and a bibliographic analysis. The aim of this work is to present a comparative analysis between the traditional prescriptive approach and the performance-based methodology, in order to contribute for the establishment of a group of design guidelines and to a more realistic assessment of durability, framing the whole problem variables.