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Título: Contribuição a previsão de vida útil de estruturas de concreto armado sujeitas à corrosão por transporte de cloretos: uma abordagem ao fluxo convectivo de íons cloreto
Autor(es): Suzano, Ana Beatriz Pimenta
Orientador: Gama, João Luiz Calmon Nogueira da
Coorientador: Frasson, Antonio Manoel Ferreira
Data do documento: 4-Dez-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O concreto, como material de construção, é instável ao longo do tempo e suas alterações comprometem o desempenho de uma estrutura. A corrosão da armadura é um dos grandes problemas que as estruturas de concreto armado enfrentam por causa da redução substancial da área de aço, da perda de aderência, da formação de fissuras e lascamento do concreto e a causa principal é o ataque de cloretos. Ao longo das últimas décadas, diversas pesquisas foram desenvolvidas com o intuito de prever a vida útil de estruturas de concreto armado sujeitas ao ataque de cloretos. Com essas pesquisas, surgiram uma variedade de modelos para auxiliar os engenheiros. Esse trabalho apresenta uma contribuição à previsão de vida útil de estruturas de concreto armado. Alguns modelos de previsão com solução analítica ou numérica são analisados e é desenvolvido um modelo numérico utilizando a técnica de elementos finitos com base nos aspectos que foram analisados dos outros modelos. O modelo numérico desenvolvido neste estado leva em consideração as flutuações ambientais da umidade e da temperatura, a ligação de cloretos, a difusão e a convecção. Os ciclos de secagem e molhagem também são abordados. São resolvidas três equações acopladas: transferência de calor, fluxo de umidade e transporte de cloretos. O modelo é aplicado a uma viga em região marinha na cidade de Vitória, ES e os resultados são comparados com a solução analítica e com o modelo proposto por Dominicini (2016). Além disso, outras simulações envolvendo convecção, ligação de cloretos e ciclos de molhagem e secagem são realizadas.
Concrete, as a building material, is unstable over time and its alterations compromise the performance of a structure. Reinforcement corrosion is one of the major problems facing reinforced concrete structures because of the substantial reduction of the steel area, loss of adhesion, cracking and spalling of concrete, and the main cause is the attack of chlorides. Over the last decades, several researches have been carried out to predict the service life of reinforced concrete structures subjected to the attack of chlorides. With these surveys, a variety of models have emerged to assist engineers. This work presents a contribution to the prediction of service life of reinforced concrete structures. Some predictive models with analytical or numerical solution are analyzed and a numerical model are developed using the finite element method based on the aspects that were analyzed from other models. The numerical model developed in this study takes into account the environmental fluctuations of humidity and temperature, chlorides binding, diffusion and convection. Drying and wetting cycles are also covered. Three coupled equations are solved: heat transfer, moisture flow and chloride transport. The model is applied to a beam in a marine region in the city of Vitória, ES and the results are compared with the analytic solution and the model proposed by Dominicini (2016). In addition, other simulations involving convection, chloride bonding and wetting and drying cycles are performed.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10686
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