Consolidação e reintegração cromática de revestimentos antigos - Comportamento face a cloretos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Perfil Construção

Influência da corrosão no comportamento ao arrancamento de fibras de aço no betão auto-compactável

Quando adicionadas ao betão, a possibilidade de corrosão das fibras de aço , devido à penetração de cloretos e ação da carbonatação, é um parâmetro de durabilidade no betão auto-compactável reforçado com fibras de aço (BACRFA) que requer especial atenção. No BACRFA fendilhado, a corrosão tende a ocorrer nas fibras de aço que atravessam as fissuras, o que pode afetar o seu comportamento à flexão. Deste modo, o estudo do comportamento interfacial fibra/matriz é importante para a compreensão dos efeitos da corrosão das fibras de aço no comportamento mecânico e na durabilidade das estruturas de BACRFA. Com o intuito de avaliar estes efeitos, no presente trabalho desenvolveu-se um ensaio experimental de arrancamento de fibras de aço em BAC fendilhado, sujeitas previamente à ação da corrosão por exposição a um ambiente agressivo de cloretos, sendo a corrosão avaliada por intermédio de técnicas eletroquímicas. Os ensaios eletroquímicos realizados revelaram que a probabilidade de corrosão das fibras de aço num ambiente com cloretos é superior a 90%. No mesmo ambiente, a susceptibilidade para a corros ão das fibras de aço que atravessam uma pseudo-fissura, aumenta com a abertura de fissura provocando um aumento da resistência ao arranque da fibra em BAC fissurado

Barramento delgado anti carbonatação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Seletividade do pirofosfato de sódio e de cloretos não tamponados (CuCl2 e LaCl3) como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos de restinga do estado de São Paulo

O Al em complexos com matéria orgânica do solo é comumente determinado por técnicas de dissolução seletiva. Um extrator comum para essa forma do elemento é o pirofosfato de sódio. Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Al, como CuCl2 e LaCl3, têm sido recomendados. A seletividade do pirofosfato de sódio (Al p) e dos cloretos não tamponados de cobre (AlCu) e de lantânio (AlLa) como extratores de Al ligado à matéria orgânica foi avaliada em 31 perfis de solos (Espodossolos e Neossolos Quartzarênicos), representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados aos obtidos com oxalato de amônio e KCl, seguindo-se as interpretações comumente observadas na literatura quanto à capacidade extratora e seletividade dos reagentes utilizados. Pirofosfato careceu de total seletividade para amostras que apresentaram formas inorgânicas de Al. Os reagentes CuCl2 e LaCl3, por sua vez, foram mais seletivos para as formas de Al orgânico nas mesmas amostras, cuja ordem de extractabilidade foi: Al p>AlCu>AlLa . As diferentes habilidades extratoras e as relações entre os reagentes utilizados possibilitaram convergir evidências analíticas a fim de analisar e interpretar algumas determinações, como saturação por Al no húmus e estabilidade das interações Corg-metal. Horizontes espódicos Bs, Bhs e Bsm detiveram a maior estabilidade da interação Corg-metal e saturação por Al no húmus entre todos os horizontes estudados. Dos resultados encontrados, conclui-se que todos os reagentes analisados podem ser utilizados como extratores de Al associado à matéria orgânica dos solos, uma vez que permitiram estabelecer relações e interpretações contundentes quanto ao entendimento da química dos complexos Al-húmus dos solos de restinga estudados. Esses extratores, portanto, são adequados e têm potencial para os estudos e entendimento dos processos envolvidos na gênese dos Espodossolos tropicais derivados de sedimentos quartzosos costeiros.

Avaliação de cloretos não tamponados como extratores de alumínio associado à matéria orgânica em solos da planície costeira do estado de São Paulo

Pirofosfato de sódio é o extrator mais utilizado para a determinação do Al complexado à matéria orgânica do solo (MOS). Devido à sua falta de seletividade para algumas amostras de solos, extratores não tamponados de Cl têm sido recomendados em substituição ao pirofosfato. Com o objetivo de avaliar a eficácia dos cloretos não tamponados de Cu (CuCl2), lantânio (LaCl3) e potássio (KCl) como extratores de Al unido à MOS, analisaram-se amostras de 31 perfis de solos representativos das áreas sob vegetação de restinga do litoral paulista. Os resultados foram comparados àqueles obtidos com pirofosfato de sódio. O CuCl2, mais forte que o LaCl3 e KCl e menos eficaz que o pirofosfato, extraiu parte do Al de compostos inorgânicos amorfos e de complexos Al-húmus bastante estáveis; estes últimos possivelmente não são reativos em termos de acidez do solo e troca iônica. Ao contrário, KCl e LaCl3 removeram somente as formas reativas do elemento associadas ao C orgânico do solo (Corg). No entanto, o Al extraído por LaCl3 (AlLa) foi que melhor se correlacionou com o Corg e com a CTC, indicando que AlLa está relacionado ao principal componente responsável pelo desenvolvimento de cargas nos solos estudados. Os extratores permitiram analisar o grau de interação da MOS com o Al e a influência do pH do solo na interação. Os complexos Al-húmus mais estáveis foram observados nos horizontes bem drenados Bs, Bhs e C, em que o LaCl3 e, sobretudo, o KCl mostraram as mais baixas eficácias entre todas as amostras analisadas. O Al mais lábil unido à MOS foi encontrado nos horizontes superficiais do tipo A. De maneira geral, os horizontes estudados apresentaram a seguinte sequência de estabilidade da interação Al-húmus: A < Bh < C < Bhm < Bs/Bhs/Bsm. Esses últimos, juntamente com alguns poucos horizontes C, são os únicos horizontes de subsuperfície bem drenados, indicando que o hidromorfismo nos horizontes Bh e a ciclagem da serapilheira nos horizontes A favorecem a manutenção de espécies de alumínio mais lábeis nos solos estudados.

Reatividade Relativa em Solvólise Nucleofílica de Cloretos de Arilsulfenila, Arilcarbonila, Arilsulfonila, Arilmetila e de Arila

The experimental results for the 2-propanolysis of benzoyl, benzyl, benzene sulphenyl and benzene sulphonyl chlorides obtained by conductimetric technique were compared with estimates for chlorobenzene which is extremely unreactive as an electrophile. We thus obtained the following reactivity sequence: PhSCl>PhCOCl>PhSO2Cl>PhCH2 Cl>PhCl with rate-coefficiente ratios (in the same order): 9.5 x 10(4) : 1: 7.14 x 10-2 : 4.7 x 10-3 : about 10-26. We have discussed these results in specific terms and with the aid of general conclusions which stem from our own classification of electrophiles.

Comportamento da condutividade elétrica e do conteúdo de cloretos do leite como métodos auxiliares de diagnóstico na mastite subclínica bovina

Foram estudadas as provas de condutividade elétrica, utilizando-se um medidor manual, e do conteúdo de cloretos do leite como métodos auxiliares para o diagnóstico da mastite subclínica bovina na identificação de quartos mamários doentes em que Staphylococcus aureus e microrganismos do grupo Corynebacterium foram isolados posteriormente. Os exames foram realizados durante o período de dois anos, em animais da raça Holandesa, em propriedade rural produtora de leite do tipo C, onde a ordenha era realizada uma vez ao dia. A sensibilidade das provas de condutividade elétrica e do conteúdo de cloretos do leite originado dos quartos mamários em que foram isolados o Corynebacterium sp (65,3% e 78,3%, respectivamente) foi superior à encontrada para os quartos mamários em que o Staphylococcus aureus foi identificado (55,4% e 68,2%, respectivamente). As eficiências das duas provas diagnósticas foram semelhantes. Foi demonstrada significância estatística nas análises de regressão das duas provas acompanhadas para os quartos mamários sadios e quartos com mastite subclínica por Staphylococcus aureus.

Determinação de valores de referência séricos para os eletrólitos magnésio, cloretos, cálcio e fósforo em ovinos das raças Dorper e Santa Inês

Resumo: A ovinocultura no Brasil é uma atividade em grande expansão e, com o aumento da demanda mundial por carne ovina, aumentou-se o interesse no monitoramento da sanidade do rebanho, utilizando diversas ferramentas como auxiliares no diagnóstico clínico, tais como os intervalos de referência séricos. Os elementos minerais constituem 2 a 5,5% do corpo dos vertebrados, exercendo diversas funções no organismo. O objetivo deste trabalho foi obter intervalos de referência para os eletrólitos magnésio, fósforo, cloreto e cálcio para ovinos das raças Dorper e Santa Inês. Foram coletados soros de 487 animais clinicamente sadios, sendo 146 da raça Dorper e 341 da raça Santa Inês. Os eletrólitos foram mensurados utilizando-se kits comerciais. Os dados foram analisados quanto à raça, sexo e idade, e os intervalos de referência determinados. Os resultados revelaram diferenças significativas nos intervalos de referência obtidos para os eletrólitos cálcio e magnésio na variável raça, e para o eletrólito fósforo na variável faixa etária e, quando confrontados com valores de referência já publicados, comprovou-se a existência de diferença estatística significativa entre os mesmos em todos os analitos estudados.

Análise de estruturas de concreto armado sujeitas à corrosão de armadura por cloretos através do método dos elementos finitos

A corrosão da annadura é um dos principais problemas para um grande número de es1ruturas de concreto annado por causa da redução substancial da área de aço, da perda de aderência, da fonnação de fissuras e lascamento do concreto. O modelo tridimensional proposto por este trabalho é baseado no processo de corrosão iniciado por ataque de cloretos e propagado a partir de micropilhas de corrosão, utilizando o método dos elementos finitos. A influência da temperatura, da umidade relativa do concreto, da ligação dos cloretos com compostos do concreto, da fonnação de fissuras provenientes do carregamento e da resistência ôhmica do concreto são levados em consideração. O modelo é dividido em 4 módulos que interagem entre si, sendo eles: análise estrutural, transferência de calor, difusão de cloretos e corrosão eletroquímica. O modelo computacional para a análise estrutural utiliza dois procedimentos. No primeiro busca-se a resposta da estrutura para um carregamento instantâneo, considerando-se o material com comportamento elasto-viscoplástico, associado com modelos de annadura incorporada e fissuras distribuídas.No segundo, detennina-se a resposta da estrutura ao longo do tempo com a teoria da solidificação proposta por Bazant e Prasannan (1989), utilizando as cadeias Kelvin, apresentando ótimos resultados com uma grande economia computacional. O processo de transferência de calor é baseado na fonnulação tridimensional da equação de Helmholtz, com condições de contorno de fluxos provenientes da radiação solar, convecção e radiação, apresentando bons resultados em relação a fonnulações analíticas. Para análise de vigas com a variação da temperatura média diária, constatou-se que as mesmas se encontram em equilíbrio ténnico com o ambiente A análise de difusão de cloretos implementada apresentou um comportamento idêntico ao da segunda lei de Fick para casos unidimensionais. Para análises de vigas carregadas se constatou que as fissuras provenientes de cargas de serviço não influenciam o processo de difusão e que o coeficiente de difusão referencial é o principal parâmetro na análise. O modelo de corrosão eletroquímica é baseado na fonnulação proposta por Liu (1996), obtendo-se como resultado a taxa de corrosão em função do tempo.

Influência da adição de sílica ativa, relação água/aglomerante, temperatura e tempo de cura no coeficiente de difusão de cloretos em concretos

Devido aos elevados custos com manutenção e reparo de estruturas de concreto armado, há uma preocupação crescente com sua durabilidade. Entre os principais agentes de degradação da estrutura por corrosão de armadura encontra-se o íon cloreto, que pode ser incorporado ao concreto ou difundir-se através da camada de cobrimento até a armadura. Neste caso é importante que o concreto dificulte ou impeça a penetração do agente agressivo até a armadura, adequando-se às condições de permeabilidade necessárias ao material. Existem diversas formas de alterar a estrutura interna do concreto e, conseqüentemente, a difusão de cloretos para o seu interior. Este trabalho refere-se ao estudo do comportamento da difusão de cloretos em diferentes concretos variando a relação água/aglomerante, teor de adição de sílica ativa, temperatura e tempo de cura. Desta forma utilizou-se o ensaio acelerado de penetração de cloretos (ASTM C 1202) e migração de cloretos (ANDRADE, 1993), avaliando os concretos quanto à resistência à penetração de íons. Os resultados indicaram que a difusão de cloretos diminui em até 70% com o decréscimo da relação água/aglomerante de 0,75 para 0,28, em até 60% com o aumento do teor de sílica ativa utilizado (até 20%), e reduz em até 50% com o aumento da temperatura de exposição (5o C para 40o C) durante a cura e com a evolução da idade avaliada de 7 a 91 dias.

Contribuição à previsão da vida útil das estruturas de concreto armado atacadas pela corrosão de armaduras : iniciação por cloretos

Atualmente observa-se que uma grande parte das estruturas de concreto armado estão apresentando problemas relacionados à corrosão das armaduras, principalmente aquela iniciada pelos íons cloreto. Nesse sentido, muitos estudos estão sendo realizados a fim de prever o tempo necessário para que os íons cloreto atinjam a armadura, iniciando assim a propagação do processo corrosivo. Existem alguns parâmetros relacionados ao concreto e ao meio ambiente que exercem uma grande influência na penetração de íons cloreto. Entre os fatores relacionados ao concreto, verifica-se que o coeficiente de difusão de cloretos, a concentração superficial de cloretos, a relação água/cimento, a espessura de cobrimento, a presença e a quantidade de adições são alguns parâmetros que interferem na vida útil de projeto das estruturas. Já em relação às condições ambientais, os principais fatores que afetam a vida útil são a umidade relativa e a temperatura de exposição. Assim, procurou-se avaliar o efeito de tais variáveis na vida útil das estruturas, considerando as mesmas como grandezas aleatórias, apresentando um determinado valor médio e um desvio-padrão característico. Essas variáveis aleatórias foram inseridas em alguns modelos matemáticos que são empregados para a previsão da vida útil das estruturas − 2ª Lei de Fick e os modelos propostos por UJI et al. (1990) e por MEJLBRO (1996). A partir daí, realizou-se uma análise de confiabilidade a partir de um método de simulação numérica (Simulação de Monte Carlo) a fim de se determinar a probabilidade de falha no tempo para concretos feitos com diferentes tipos de cimento e adições, quando inseridos em condições ambientais distintas A fim de contribuir no processo de previsão da vida útil das estruturas quando inseridas em ambientes contendo cloretos, foi desenvolvido um modelo matemático baseado na análise em Grupos Focalizados (ou Focus Groups). Algumas das principais características do modelo proposto são a lógica empregada no seu desenvolvimento e a grande facilidade de aplicação do mesmo. O comportamento do modelo se mostrou consistente com os resultados de investigações experimentais realizadas por outros pesquisadores, onde o mesmo foi aplicado em um estudo de caso para verificar a resposta em relação à penetração de cloretos em alguns pontos de uma estrutura de concreto armado inserida em área salina.

Avaliação do coeficiente de difusão de cloretos em concretos : influência do tipo de cimento, da relação a/c, da temperatura e do tempo de cura

É consenso mundial a importância de estudos sobre a penetração de cloretos nos concretos, devido ao caráter deletério destes íons quanto à corrosão das armaduras. Quando os íons cloretos ingressam no concreto em quantidade suficiente causam a despassivação e a corrosão das armaduras, conduzindo à diminuição da vida útil das estruturas. Os cloretos podem ser introduzidos no concreto de várias maneiras: como aditivo, pela contaminação da água ou da areia, ou podem ingressar provindos do meio externo. Os cloretos potencialmente agressivos geralmente penetram na estrutura dissolvidos em água, através dos mecanismos de penetração de água e transporte de íons, sendo um dos mecanismos que ocorrem com maior freqüência a difusão. Este mecanismo de penetração de íons cloretos nas estruturas de concreto armado é influenciado pela relação água/aglomerante, o tipo de cimento, a presença de adições, a cura, o tempo, a temperatura de exposição, dentre outros, e seus valores ainda podem ser utilizados em modelos matemáticos para previsão de vida útil. Assim, este trabalho objetiva avaliar o coeficiente de difusão de cloretos em concretos confeccionados com dois tipos diferentes de cimento (CP II F e CP IV), cinco distintas relações água/cimento (0,28, 0,35, 0,45, 0,60 e 0,75), cinco temperaturas de cura (5, 15, 25, 30 e 40°C) e cinco diferentes idades (7, 14, 28, 63 e 91 dias). Paralelamente foram realizados ensaios de resistência à compressão axial e penetração acelerada de cloretos. A metodologia utilizada permitiu avaliar e medir os coeficientes de difusão de cloretos nos concretos confeccionados, tendo sido observados que os coeficientes diminuem com a elevação da temperatura de cura e da idade, com o uso do cimento CP IV e com a redução da relação água/cimento.

Avaliação da eficácia de sistemas de reparo no combate à iniciação e à propagação da corrosão do aço induzida por cloretos

o presente trabalho avaliou a eficiência de cinco sistemas de reparo no combate à iniciação e à propagação da corrosão do aço por cloretos, os quais são: sistemas de reparo formados com argamassa e barras de aço sem pintura e um sistema de reparo formado com argamassa 1:3 a/c=O,5 com pintura de zinco nas barras de aço. A avaliação se deu através de ensaios de corrosão acelerada, usando ciclos de umedecimento e secagem, em corpos de prova prismáticos (45x80x90mm) confeccionados com as argamassas dos sistemas de reparo a serem testados, possuindo no seu interior duas séries de duas barras de 5mm de diâmetro distantes 5mm e 10mm das faces. Foram efetuados também ensaios complementares nas argamassas, classificados em ensaios de durabilidade: absorção por imersão (NBR 9778/87), absorção por capilaridade (NBR 9779/95), difusão de cloretos (usando fatias de 10mm de espessura de corpos de prova cilíndricos de 5mm de diâmetro) e determinação do teor de cloretos na argamassa, e ensaios mecânicos: módulo de elasticidade (NBR 8522/84) e resistência à compressão (NBR 5739/93). Além dos ensaios supracitados, elaborou-se uma análise do custo/beneficio da utilização dos sistemas de reparo em estudo. Todos os corpos de prova (cilíndricos e prismáticos) foram curados em câmara úmida por 7 dias e posteriormente em ambiente de laboratório até completarem 28 dias, idade onde se iniciou todos os ensaios. Os resultados apontam uma superioridade, no ensaio de corrosão acelerada e nos ensaios complementares de durabilidade, do sistema de reparo com adição de estireno-butadieno (SBR) seguido em ordem decrescente, do sistema com adição de sílica ativa, do sistema com adição de nitrito de sódio e do sistema com pintura de zinco nas barras. Nos ensaios complementares mecânicos, o sistema de reparo com adição de sílica ativa apresentou os melhores resultados, seguido do sistema de reparo com adição do inibidor de corrosão. A análise custo/beneficio aponta o sistema de reparo com adição de sílica ativa como o mais viável economicamente, seguido, em ordem decrescente de desempenho, dos sistemas com adição de nitrito de sódio, com adição de estireno-butadieno e com pintura de zinco nas barras.

Contribuição ao estudo da carbonatação em concretos e argamassas compostos com adição de sílica ativa

As adições pozolânicas vêm sendo adicionadas ao concreto com o objetivo de melhorar as características de resistência mecânica e de durabilidade. Entre estas adições encontra-se a sílica ativa, resíduo oriundo da produção de ligas a base de silício. A sílica ativa apresenta como características alta reatividade, tamanho reduzido das partículas e alta superfície específica, agindo no concreto de duas maneiras: transformando o Ca(OH)2 em C-S-H e densificando a matriz de cimento. Apresenta como efeitos benéficos o aumento da resistência mecânica e redução da penetração de íons cloreto e água. Contudo, em função do consumo de Ca(OH)2, o pH da fase líquida dos poros é reduzido, o que pode prejudicar o comportamento do concreto em relação à carbonatação, existindo uma polêmica em torno do assunto. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo estudar aspectos de porosidade e aspectos químicos do comportamento da sílica ativa, em concretos e argamassas, em relação à carbonatação. Para tanto empregou-se relações água/aglomerante entre 0,35 e 0,80 e teores de adição de sílica ativa, em relação à massa de cimento, até 20%. Os resultados indicam um comportamento distinto das adições conforme a relação água/aglomerante Até o limite de 0,45-0,50, a carbonatação nestes materiais é regida pela porosidade e o consumo de Ca(OH)2 não apresenta efeitos significativos na carbonatação e, a partir deste limite, o consumo de Ca(OH)2 passa a ser significativo. Paralelamente, foi estudada resistência à compressão e absorção de água. A relação entre profundidade de carbonatação com estas propriedades apresenta uma correlação direta apenas para os concretos sem adição.

Concreto de cimento portland branco estrutural : avaliação da carbonatação e absorção capilar

O cimento branco é produzido pela pulverização de um clínquer de cimento Portland branco onde, através da diminuição do teor de óxido de ferro deste clínquer, pode-se produzir cimentos de cores claras. O concreto de cimento Portland branco estrutural chega como uma nova tendência dentro do contexto da construção civil. No entanto, por ser um material relativamente novo no mercado, estudos relacionados com este tipo de cimento se caracterizam por ser inovadores, visto que há deficiência de pesquisas neste tema e também reduzido acervo bibliográfico, principalmente nos aspectos relacionados com a durabilidade. Entretanto, sua utilização precede um embasamento teórico adicional. Assim, esse trabalho objetiva avaliar a resistência à compressão, a carbonatação e a absorção capilar de concretos moldados com quatro tipos de cimento Portland branco estrutural, comparando seus resultados com um concreto moldado com cimento Portland de alta resistência inicial (CPVARI), utilizado como referência. Outras variáveis investigadas foram a relação água/cimento (0,4; 0,5; 0,6) e cura em três idades (3, 14 e 28 dias). Todos os resultados experimentais foram modelados estatisticamente e apresentaram coeficiente de correlação superiores a 75%. Os modelos obtidos mostram que as resistências à compressão dos concretos moldados com cimentos Portland branco estudados são satisfatórias, pois equivalem às dos moldados com CPV Em termos de carbonatação, os resultados mostram um desempenho dos concretos moldados com cimento branco superior quando comparados aos moldados com cimento CPV, excetuando-se os moldados com um dos cimentos branco, mostrando a necessidade de possíveis ajustes em sua composição física e química, para que este tenha uma melhora em seu desempenho. Com relação aos valores encontrados para absorção capilar, todos os concretos obtiveram redução dos seus valores, quando comparados ao concreto referência, confirmando que concretos moldados com cimento Portland branco possuem desempenho satisfatório quando analisada a taxa de absorção de água por capilaridade.