Dissertação - Análise numérica do fator de envelhecimento do concreto e sua influência na resposta de modelos de penetração de cloretos - Cristian da Conceição Gomes

Autor: Cristian da Conceição Gomes (Currículo Lattes)

Resumo

Fatores relacionados à durabilidade e à previsão de vida útil têm ganhado importância cada vez maior no projeto de estruturas de concreto armado ao longo os últimos anos. Diversos fatores influenciam o processo corrosivo em estruturas de concreto armado. Dentre eles, pode ser destacada a agressividade do ambiente e a qualidade do concreto. Os principais causadores de deterioração precoce em estruturas de concreto são a penetração de íons cloretos e a carbonatação. Esses agentes acarretam prejuízos, tanto do ponto de vista técnico, como do ponto de vista econômico, o que inclui os danos causados e os custos para a recuperação. Os íons cloreto penetram a estrutura em diferentes graus em decorrência da ação do meio ambiente, sendo o agente principal do processo de despassivação das armaduras. Esse processo gera as condições necessárias para o início do processo corrosivo, o qual é considerado o processo de degradação mais recorrente e severo em estruturas de concreto armado em ambientes de atmosfera marinha. Ao longo da vida útil do concreto, ao menos três fatores estão em constante mudança: a microestrutura dos poros, a perda de capacidade de fixação dos cloretos e as diferenças de concentração de cloretos na superfície e no interior do concreto. Nesse contexto, o presente trabalho visa avaliar a influência do processo de envelhecimento do concreto utilizando o fator de envelhecimento adotado em distintos modelos matemáticos base-ados na solução da 2ª Lei de Fick. Foram realizadas análises numéricas através dos mo-delos apresentados por GJØRV (2015), KWON (2007) e LIFE 365 (1999) a fim de avaliar a concentração de cloretos em diferentes profundidades e idades para os concretos em estudo. Por meio das análises paramétricas realizadas através do programa MATLAB, observou-se grande influência gerada pelas variações do fator de envelhecimento nos modelos propostos por Gjørv e Life 365, que gerou um aumento na estimativa de concentração de cloretos no interior do concreto. Observou-se também a maior influência da concentração superficial de cloretos no modelo proposto por Kwon. Além disso, através do teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov, constatou-se que as concentrações de cloretos estimadas através dos três modelos seguem uma distribuição de probabilidades Lognormal, a qual representa o comportamento dos três modelos com grande fidelidade. Por fim, observaram-se estimativas de concentrações mais elevadas para o modelo proposto por Kwon, o qual se considerou como uma análise mais crítica, em função dos resultados apresentados, enquanto que o modelo Life 365 apresentou-se como mais completo, devido as considerações que podem ser realizadas durante o processo, como o diâmetro da fissura do concreto, as adições minerais presentes e o tipo de ação que o concreto esteja sofrendo.

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Palavras-chave: ConcretoEnvelhecimentoAnálise probabilísticaPenetração de cloretosFator de envelhecimentoDurabilidade