Análise da eficiência de espaçadores no concreto armado : impacto da corrosão por íons cloreto em diferentes condições de exposição

Abstract

O concreto armado é um dos materiais de construção mais utilizados atualmente. Um dos fatores que levaram a essa preferência foi a maior durabilidade dos componentes, uma vez que o aço inserido no concreto se protege do ambiente externo e, consequentemente, de uma agressividade intensa pelo cobrimento de concreto empregado. Porém, mesmo considerando que um concreto adequadamente dosado, lançado e curado tende a ser durável, casos de deterioração prematura das estruturas de concreto podem ocorrer, trazendo à tona a importância do controle dos fatores responsáveis pela degradação natural da estrutura. Entre os fatores de deterioração, destaca-se a corrosão de armaduras, devido a sua elevada incidência e potencial de dano. Nas estruturas de concreto armado, são utilizados espaçadores para garantir o cobrimento especificado em projeto e o consequente confinamento do aço, garantindo assim o aumento da vida útil da estrutura. No entanto, a interface espaçador-concreto pode se tornar um ponto frágil para a entrada de agentes agressivos, como os íons cloreto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dessa interface utilizando espaçadores de argamassa industrializados e espaçadores de plástico, bem como a condição de exposição a que o concreto é submetido. Para a viabilização do estudo, foi utilizada a técnica de aceleração de corrosão, baseada no ensaio denominado Corrosão Acelerada por Imersão Modificada (CAIM) com aplicação de voltagem constante e corrente constante. Foram moldados corpos de prova em laboratório, com dimensões de 10 × 10 × 20 cm, estabelecidas pelo CAIM, com a utilização de dois tipos de espaçadores e cobrimentos estabelecidos de 25 mm e 50 mm, além de uma barra de aço com diâmetro de 12,5 mm, simulando uma situação real. Para a avaliação dos dados, as amostras passaram por análise microscópica, ensaio colorimétrico e de redimensionamento a laser, a fim de realizar análises qualitativas e quantitativas dos resultados. Este estudo verificou que tanto espaçadores de argamassa quanto de plástico contribuíram para uma maior degradação na região dos espaçadores, porém os de plástico apresentaram desempenho inferior quanto à ascensão de cloretos já na fase da iniciação. Além disso, a condição de exposição por ciclos de calor influencia claramente na interface entre espaçador e concreto, em especial nos espaçadores de plástico.

Reinforced concrete is one of the building materials most used today. One of the factors leading to this constructive choice was greater durability, since the steel is protected for the concrete cover from a strong aggressiveness of the external environment. However, even considering that an adequately dosed, cast and cured concrete, tends to be durable, cases of premature deterioration of concrete structures can occur, bringing to the fore the importance of control the factors responsible for the natural degradation of the structure. Among the deterioration factors, can be highlighted the rebars’ corrosion, because of the high incidence and potential damage. In reinforced concrete structures, spacers are used to ensure structural design specified cover depths and the steel confinement, which helps to increase the structure service life. However, the spacer-concrete interface can become a weak point for the entry of aggressive agents, such as chloride ions. This study aims to understand the influence of the spacer-concrete interface, analysing industrialized mortar spacers and plastic spacers, as well the concrete subjected to different curing condition. In order to make this work possible, a corrosion acceleration technique was used, based on corrosion acceleration test method, with application of constant voltage and constant current. Samples sizing 100 x 100 x 200 mm were cast in the laboratory. The samples were subjected to accelerated corrosion process stimulation, using two different spacers and cover depths (25 mm and 50 mm) and one rebar diameter (12.5 mm), simulating a real situation. The losses of cross section were measured by using microscopic analysis, colorimetric tests and 3D image reconstruction with laser, in order to perform qualitative and quantitative analysis. The results show that both, mortar spacers as plastic spacers, contributed to increase the transport in the contact region, but the plastic spacers produced the largest increase at the first stages. Furthermore, the increase of the temperature in the condition of exposure analysis by heat cycles influences in the interface between spacer and concrete, particularly with the plastic spacers.