Elevação da alcalinidade do concreto e restauração da camada de passivação do aço por meio da realcalinização química
Resumo
Resumo: O concreto de estruturas recém executadas possui elevada alcalinidade. Com isso forma-se uma camada de passivação ao redor das armaduras, que protege o aço da corrosão. Com o passar do tempo, o dióxido de carbono presente no ambiente penetra na matriz e reage com componentes da pasta de cimento, diminuindo a alcalinidade do concreto. Este processo faz com que a camada de passivação seja rompida, deixando as armaduras suscetíveis à corrosão. As manutenções corretivas e principalmente as preventivas tratam e/ou previnem as manifestações patológicas e aumentam a vida útil das estruturas, postergando os impactos negativos mencionados. A realcalinização química é um método de tratamento para estruturas de concreto armado carbonatadas, que consiste em manter o concreto em contato com uma solução alcalina para que a mesma penetre, por meio da absorção e difusão, elevando novamente o pH do concreto. Com isso é possível prevenir o surgimento da corrosão de armaduras devido à carbonatação, desde que a carbonatação ainda não tenha atingido as armaduras. Neste contexto, o objetivo principal desse trabalho é verificar se a realcalinização é capaz de promover a repassivação de armaduras em processo de corrosão. Além disso, tem-se como objetivo analisar se há reações químicas da solução alcalina de hidróxido de potássio com a pasta de cimento e possíveis produtos formados. O processo da realcalinização foi verificado por meio de aspersão de solução de fenolftaleína, difração de raios-X, análise termogravimétrica, determinação do pH, determinação do potencial de corrosão e determinação do grau de corrosão da armadura. Verificou-se que há a formação de portlandita após o processo de realcalinização química. E que a quantidade de portlandita formada eleva de forma significativa o pH das amostras realcalinizadas, reestabelecendo a reserva alcalina. Por fim, observou-se que a cinética de corrosão diminui após a realcalinização e que a camada de repassivação das armaduras foi restaurada logo após o término da aplicação da realcalinização química. Isso indica que a realcalinização química pode ser utilizada como método para tratar estruturas onde a frente de carbonatação já atingiu as armaduras e a corrosão já iniciou. Verificou-se, por meio da aplicação de modelos matemáticos que RAQ foi capaz de prolongar o tempo para redução de 20% de seção das armaduras em 5 vezes. e que a RAQ aumentou em mais de 5 vezes o tempo para que o processo de corrosão de armaduras origine uma fissura com abertura de 0,3 mm (limite de fissuração estabelecido pela NBR 6118). Abstract: New concrete structures have high alkalinity. This forms a passivation layer around the reinforcement, which protects the steel from corrosion. The carbon dioxide present in the environment penetrates in the matrix, then reacts with cement paste components, decreasing the concrete alkalinity. This process leads the passivation layer to be broken and it leads the reinforcement susceptible to corrosion. Corrective maintenance and especially preventive maintenance prevent pathological manifestations and increase s the life span of the structures. It postpones the remove negative impacts. Não entendi nada aqui Realkalization is a method of treating carbonated reinforced concrete structures. It consists of keeping the concrete in contact with an alkaline solution. So, the alkaline solution penetrates, by absorption and diffusion, restoring the concrete pH to its standard range/levels. With this, it is possible to avoid the appearance of corrosion of the reinforcements due to carbonation. In this context, the main objective of this work is to analyze if the realkalization is able to promote the reinforcement repassivation of samples in ongoing corrosion process. In addition, the secondary objective is to analyze if there are chemical reactions between of potassium hydroxide solution and cement paste. The realkalization process was verified through spraying a phenolphthalein solution, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, concrete pH, and corrosion potential and corrosion degree. It was found that portlandite is formed after the chemical realkalization process. And that the amount of portlandite formed is enough to raise the samples pH, by restoring the alkaline reserve. Finally, it was observed that the corrosion kinetics decrease s after realkalinization. Aldo, the reinforcement repassivation layer was restored as soon as the chemical realkalinization was applied. This indicates that chemical realkalization can be used as a method to treat structures where carbonation has already reached the reinforcement cover and corrosion has already started. It was verified, by means of mathematical models application, that RAQ was able to prolong the time to reduce 20 % of the reinforcement section by 5 times. RAQ also increased , by more than 5 times , the time for the reinforcement corrosion process to originate a crack with an opening of 0.3 mm (cracking limit established by NBR 6118).
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