| Summary: | Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-11-23T18:25:44Z
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Previous issue date: 2015-08-28 === itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil === UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos === A corrosão do aço é uma das principais formas de degradação das estruturas de concreto armado. Substituições parciais do cimento Portland por elevados teores de adições pozolânicas resultam em diminuição da concentração de hidróxido de cálcio, levando a uma redução do pH da solução do poro e influenciando na formação dos filmes de passivação sobre o aço. Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do pH e da força iônica da solução dos poros na resistência à corrosão em concretos armados produzidos com substituições parciais do cimento por cinza volante e por sílica ativa, determinação da composição química da solução dos poros (a fim de quantificar a força iônica e o pH), e medição da resistência à corrosão com o auxílio de ensaios eletroquímicos, em diferentes idades. Seis traços de concreto foram produzidos, com variados teores de substituição, com o intuito de reduzir o pH da solução dos poros. Além do traço de referência (0%), foram confeccionados concretos com 25%, 50% e 75% de cinza volante, e 5% e 10% de sílica ativa. A composição química da solução dos poros de cada traço foi medida nas idades de 4 horas, 3 dias, 7 dias, 28 dias e 91 dias, e os valores obtidos para o pH e força iônica destas soluções foi utilizado para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos nos ensaios de potencial de corrosão, resistência de polarização e resistividade elétrica, também realizados ao longo de 91 dias em blocos de concreto armados com aço CA-50. Os resultados obtidos são consistentes com estudos anteriores, que mostram que o efeito do pH sobre a formação dos filmes de passivação depende do valor da força iônica da solução do poro. Os resultados mostram que, principalmente nas primeiras idades, quando os filmes de passivação estão sendo formados, as substituições parciais do cimento por cinza volante ou sílica ativa melhoram o desempenho da passivação da armadura, mesmo com uma leve diminuição do pH, desde que acompanhada da redução da força iônica das soluções. Este efeito é explicado pela diminuição da solubilidade dos óxidos e hidróxidos formadores dos filmes de passivação, associados à diminuição da condutividade elétrica da solução em virtude da redução da força iônica. Cabe ressaltar que neste período inicial (ao longo dos primeiros 7 dias), a resistividade elétrica do concreto manteve-se aproximadamente constante para os diferentes traços, não exercendo efeito significativo na melhoria da resistência à corrosão observada para os concretos com adições minerais. Assim, observa-se que é possível substituir parcialmente o cimento por cinza volante ou sílica ativa, sem causar danos à passivação da armadura, mesmo com uma leve redução do pH. === Corrosion of steel is one of the major forms of deterioration of reinforced concrete structures. Partial replacement of cement Portland by high levels of pozzolanic additions result in decreased concentration of calcium hydroxide, leading to a reduction in the pH of the pore solution and influencing the formation of passive films on steel. This study aimed to evaluate the influence of pH and the ionic strength of the pore’s solution in the corrosion resistance of reinforced concrete made with partial replacement of cement with fly ash and silica fume, determining the chemical composition of the pore solution (in order to quantify the ionic strength and pH), and corrosion resistance measurement with the aid of electrochemical tests, at different ages. Six concrete mixtures were produced with various substitution concentrations, in the order to reduce the pH of the pore solution. Besides the reference (0%), it was prepared concretes with 25%, 50% and 75% of fly ash, 5% and 10% of silica fume. The chemical composition pore’s solution of each proportion was measured at ages of 4 hours, 3 days, 7 days and 91 days, and the values obtained for pH and ionic strength of these solutions was used to assist in interpreting the results obtained from the tests of corrosion potential, polarization resistance and electrical resistivity, also conducted over 91 days in reinforced concrete blocks with CA-50 steel. The final results are consistent with previous studies, showing the effect of pH on the formation of passivation films depends on the ionic strength value of the pore solution. The results show that, mainly in early ages, when the passivation films are being formed, the partial cement replacement by fly ash and silica fume improves the passivation steel performance, even with a slight decrease in pH, if accompanied the reducing the ionic strength of the solutions. This effect is explained by decrease in solubility of the oxides and hydroxides of maker’s passivation films, associated with decrease electrical conductivity of the solutions due the reduction of the ionic strength. Note that in this initial period (over the first seven days), the concrete resistivity remained approximately constant for different proportion, no exercising significant effects on improving corrosion resistance for additions mineral concrete. Thus, it is observed that it is possible to partially replace cement by fly ash or silica fume, without causing damage to passivation of steel, even with a slight reduction on the pH.
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