The influence of cement type and admixture on life span of reinforced concrete utility poles subjected to the high salinity environment of Northeastern Brazil, studied by corrosion potential testing A influência do tipo de cimento e adição na vida útil de postes de concreto armado submetidos ao ambiente de alta salinidade do Nordeste do Brasil, estudada pela técnica de potencial de corrosão

• Main Authors: A. Joukoski, K. F. Portella, O. Baron, C. M. Garcia, G. R. Vergés, A. Sales, J. F. de Paula
• Format: Article
• Language: English
• Published: Associação Brasileira de Cerâmica 2004-03-01
• Series: Cerâmica
• Subjects: ion cloreto; corrosão da armadura de aço; degradação do concreto; poste de concreto armado; espectroscopia de impedância eletroquímica; chloride ion; corrosion of steel reinforcement; degradation of concrete; reinforced concrete light pole; electrochemical impedance spectroscopy
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-69132004000100003

Reinforced concrete structures installed in coastal zones have constantly been threatened by environmental damaging elements. The chloride ion is known as one of the most aggressive of these elements, causing, among other damages, corrosion of the steel reinforcement and then degradation of the concrete matrix. The goal of this work was to determine the influence of cement type on the resistance and durability of reinforced concrete samples with 25 mm cover thickness, when submitted to aging in a 3.4% sodium chloride aqueous solution and in a high salinity marine environment. Reinforced concrete light poles were cast following the same batching procedures, and after the curing period, they were exposed to atmosphere in a corrosion station near Aracaju, Sergipe State, Northeastern Brazil's coast. Two concrete mixtures were made using CPII-F 32 (filler-modified Portland cement): a mix with no admixture and a mix with addition of 8% silica fume swapping fine aggregates. Another mixture was batched with CPV-ARI RS (high-early-strength Portland cement, with sulfur resistance). All the three mixtures were designed with cement content of about 350 kg/m³. The performance of the structures was evaluated from the results of physicochemical, mechanical and electrochemical testing, after over a year of natural aging. Corrosion potentials of the reinforced concrete samples and of the cast utility poles were measured in terms of the aging time at the natural environment and under chloride ion accelerated aging at laboratory. The half-cell potential measurements showed that the best results were obtained from the mixture containing CPII-F 32 cement and silica fume, followed by the concrete made with CPV-ARI RS cement. The mixture batched with CPII-F 32 cement without admixture presented the worst durability performance.<br>Estruturas de concreto armado instaladas em zonas costeiras têm sido constantemente ameaçadas por elementos ambientais nocivos. O íon cloreto é conhecido como um dos mais agressivos destes elementos, causando, entre outros danos, corrosão da armadura de aço e posterior degradação da matriz de concreto. O objetivo deste trabalho foi determinar a influência do tipo de cimento na resistência e durabilidade de corpos-de-prova de concreto armado com 25 mm de cobrimento, quando submetido a envelhecimento em uma solução aquosa de 3,4% de cloreto de sódio e pela exposição a uma atmosfera marinha de alta salinidade. Postes de concreto armado foram confeccionados seguindo a um mesmo procedimento de mistura e, após o período de cura, foram expostos à atmosfera em uma estação de corrosão situada próximo de Aracaju, estado de Sergipe, na costa nordeste do Brasil. Dois traços de concreto foram elaborados usando-se cimento CPII-F 32 (cimento Portland composto com fíler): uma mistura sem qualquer adição e uma com adição de 8% de sílica ativa, em substituição aos agregados miúdos). Uma outra mistura foi preparada com cimento CPV-ARI RS (cimento Portland de alta resistência inicial, resistente a sulfatos). Todas as três misturas foram definidas para um consumo de cimento de aproximadamente 350 kg/m³. O desempenho das estruturas foi avaliado a partir dos resultados de testes físico-químicos, mecânicos e eletroquímicos, após mais de um ano de envelhecimento natural. Os potenciais de corrosão dos corpos-de-prova de concreto armado e dos postes confeccionados foram medidos em função do tempo de envelhecimento no ambiente natural e sob envelhecimento acelerado por íon cloreto no laboratório. As medidas de potencial de meia-célula mostraram que os melhores resultados foram obtidos pela mistura contendo cimento CPII-F 32 e sílica ativa, seguidos pelo concreto preparado com cimento CPV-ARI RS. A mistura feita apenas com cimento CPII-F 32 apresentou o pior desempenho em termos de durabilidade.