Desenvolvimento de modelos de previsão de vida útil de projeto para estruturas de concreto armado submetidas a penetração de cloretos considerando a influência dos efeitos produzidos pelos estados de carregamento

• Processo: 23/13393-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Caio Gorla Nogueira
• Beneficiário: Amanda Corrêa Tavares
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Corrosão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Chloride penetration | Corrosion | durability | Reinforced concrete beams | Stress state and damage | Mecânica computacional e estruturas de concreto

Resumo

O concreto armado é o material mais utilizado no mundo atualmente para fins estruturais, devido ao seu relativo baixo custo de produção, à sua boa resistência estrutural, adequação às formas impostas e boa durabilidade quando inserido em ambientes de baixa e moderada agressividade. No entanto, conforme a agressividade do ambiente aumenta, tais estruturas podem ter sua vida útil e, portanto, durabilidade afetadas em função do ataque de agentes químicos presentes principalmente na atmosfera de regiões industriais e costeiras. Dentre os diversos agentes que podem desencadear o surgimento de patologias no concreto, os íons cloreto são considerados os principais, visto que, por meio do processo de difusão iônica, penetram no interior do concreto, iniciando a corrosão eletroquímica das armaduras de aço, a partir de uma certa concentração que despassiva as armaduras. O principal modelo matemático utilizado no estudo da difusão iônica no concreto é a segunda lei de Fick, regida por um coeficiente de difusão que depende de múltiplos fatores relacionados: à composição e idade do concreto, ambiente e condições de solicitação em serviço, dentre eles, os estados de tensão e deformação, bem como o nível de danificação do concreto. A influência das tensões e dano no coeficiente de difusão ainda é pouco conhecida e necessita de uma investigação mais profunda, sendo foco de alguns estudos recentes na área da durabilidade de estruturas de concreto armado. Aliado a isso, modelos de previsão da vida útil de projeto podem ser ferramentas importantes que avançam na direção da quantificação da durabilidade dessas estruturas. Neste contexto, esta proposta apresenta um estudo determinístico sobre o período de iniciação da corrosão em vigas de concreto armado em serviço, considerando a influência dos estados de tensão e variável de dano na concentração de cloretos, para previsão do tempo de vida útil. Os efeitos do estado de tensão e danificação do concreto serão determinados para vigas de interesse, a partir de um programa computacional via MEF não linear, com posterior inclusão sobre o coeficiente de difusão de cloretos no concreto. O tempo de vida útil será definido como sendo o período necessário para o início da corrosão das armaduras.