Contribuição para o estudo da realcalinização em concreto por meio de método eletroquímico

One of the most recurrent pathological manifestations in reinforced concrete structures is corrosion, which has elevated repair costs. Resulting in a concrete pH change from alkaline to neutral, carbonation is one of the causes of the presented pathology. The process happens through chemical reactio...

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Principais autores: Rachadel, Ana Carolina, Zanini, Giorgia Quirino, Hackenberg, Giovana
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8048
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spelling riut-1-80482020-11-11T13:21:46Z Contribuição para o estudo da realcalinização em concreto por meio de método eletroquímico Contribution to the study of realkalisation of concrete by mean of electrochemical method Rachadel, Ana Carolina Zanini, Giorgia Quirino Hackenberg, Giovana Mazer, Wellington Corrêa, Janine Nicolosi Mazer, Wellington Corrêa, Janine Nicolosi Lima, Adauto José Miranda de Varisco, Marcelo Queiroz Aço - Corrosão Concreto Concreto - Deterioração Eletroquímica industrial Engenharia civil Steel - Corrosion Concrete Concrete - Deterioration Electrochemistry, Industrial Civil engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO One of the most recurrent pathological manifestations in reinforced concrete structures is corrosion, which has elevated repair costs. Resulting in a concrete pH change from alkaline to neutral, carbonation is one of the causes of the presented pathology. The process happens through chemical reactions consuming alkaline substances in the cement paste. Since an alkaline concrete pH promotes chemical inertia in steel and the formation of a passive layer, a decrease in its levels jeopardizes the reinforcements, subsequently increasing corrosion speeds. Therefore, techniques that aim re-establishing a basic pH in concrete are essential to ensure the durability of concrete structures. Replacing affected concrete is effective for this purpose, however, when envisioning environmental issues, non-destructive techniques, such as chemical realkalisation and electrochemical realkalisation, become more profitable alternatives. In this research, an electrochemical realkalisation method was applied to carbonated beams, using chemical realkalisation along with two different metals as anodes: titanium and aluminum. Compared to chemical realkalisation, the electrochemical method used displayed greater reduction in carbonation depth measurements. It was possible to determine quantitatively that the titanium metallic mesh presented the best results. Nonetheless, at the end of this paper, several suggestions for future studies are presented based on the achieved results and the experience in assembling an electrochemical realkalisation cell. Uma das manifestações patológicas mais recorrentes em estruturas de concreto armado é a corrosão, apresentando elevados custos de reparo. O processo de carbonatação, que promove a alteração do pH do concreto de básico para neutro por meio de reações químicas que consomem as substâncias alcalinas presentes na pasta de cimento, é um dos causadores dessa patologia. Sendo o pH alcalino do concreto o responsável pela inércia química do aço e formação da camada passivadora, a redução dos seus valores torna a armadura vulnerável e consequentemente aumenta a velocidade de corrosão das armaduras. Técnicas que visam reestabelecer o pH básico do concreto são essenciais para garantir a durabilidade da estrutura. A substituição do concreto afetado é eficaz para esse fim, no entanto, com a atual preocupação com o meio ambiente, técnicas não destrutivas, como a realcalinização química (RAQ) e a realcalinização eletroquímica (RAE), tornam-se alternativas mais vantajosas. Neste trabalho, aplicou-se o método de RAE em vigas carbonatadas, utilizando dois metais diferentes como ânodo: titânio e alumínio e o método de RAQ. O método de RAE apresentou maior redução nas medidas de profundidade de carbonatação em comparação ao método de RAQ. Por meio de análise qualitativa, foi possível observar melhores resultados provindos da utilização do método com malha metálica de titânio. No fim deste trabalho, são apresentadas diversas sugestões para trabalhos futuros, com base nas pesquisas realizadas e experiência de montar uma célula de realcalinização eletroquímica. 2020-11-11T13:21:46Z 2020-11-11T13:21:46Z 2016-11-22 bachelorThesis RACHADEL, Ana Carolina; ZANINI, Giorgia Quirino; HACKENBERG, Giovana. Contribuição para o estudo da realcalinização em concreto por meio de método eletroquímico. 2016. 69 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8048 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Graduação em Engenharia Civil UTFPR
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Rachadel, Ana Carolina
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Contribuição para o estudo da realcalinização em concreto por meio de método eletroquímico
description One of the most recurrent pathological manifestations in reinforced concrete structures is corrosion, which has elevated repair costs. Resulting in a concrete pH change from alkaline to neutral, carbonation is one of the causes of the presented pathology. The process happens through chemical reactions consuming alkaline substances in the cement paste. Since an alkaline concrete pH promotes chemical inertia in steel and the formation of a passive layer, a decrease in its levels jeopardizes the reinforcements, subsequently increasing corrosion speeds. Therefore, techniques that aim re-establishing a basic pH in concrete are essential to ensure the durability of concrete structures. Replacing affected concrete is effective for this purpose, however, when envisioning environmental issues, non-destructive techniques, such as chemical realkalisation and electrochemical realkalisation, become more profitable alternatives. In this research, an electrochemical realkalisation method was applied to carbonated beams, using chemical realkalisation along with two different metals as anodes: titanium and aluminum. Compared to chemical realkalisation, the electrochemical method used displayed greater reduction in carbonation depth measurements. It was possible to determine quantitatively that the titanium metallic mesh presented the best results. Nonetheless, at the end of this paper, several suggestions for future studies are presented based on the achieved results and the experience in assembling an electrochemical realkalisation cell.
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