Estudo da corrosão do duralumínio 2024 em concreto de cimento Portland.
| Ano de defesa: | 2000 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-15072025-151012/ |
Resumo: | A elevada resistência mecânica do duralumínio pode viabilizar a sua utilização como armadura em estruturas de concreto de cimento Portland. A vantagem em relação ao aço carbono é sua baixa massa específica, porém, não se estudou sua resistência àcorrosão nesse meio. O objetivo deste trabalho é estudar o comportamento de corrosão do duralumínio 2024 em meio aquoso, simulando o pH do concreto, e empregando-se corpos-de-prova embutidos em concreto. Foram utilizadas as seguintes técnicas:ensaios de perda de massa, medidas de potencial em circuito aberto, medidas de resistência à polarização linear e levantamento de curvas de polarização anódica. Na primeira etapa do trabalho foram realizados ensaios de perda de massa com oduralumínio 2024 na forma natural (sem anodização), em meio aquoso simulando o pH do concreto. Os ensaios foram planejados estatisticamente através de um projeto fatorial tipo \'2 POT.3\' (com pH da solução de Ca(OH)2, teor de Cl-, e tempo deimersão como variáveis independentes, e velocidade de corrosão como resposta), observou-se que a velocidade de corrosão aumentou com o pH, e diminuiu com o tempo para valores de pH mais elevados. O teor de Cl- não teve influência nas velocidadesde corrosão. Nas medidas do potencial de corrosão observou-se um comportamento similar no meio simulando o pH do concreto e com corpos-de-prova embutidos em concreto. O teor de Cl- não teve influência considerável no potencial em circuitoaberto, mas para temposde cura maiores os valores de potencial em circuito aberto foram mais positivos. Nas curvas de polarização anódica verificou-se a formação de uma camada superficial que limitou a densidade de corrente anódica, sendo queas densidades de corrente limite anódicas foram menores para as amostras embutidas, portanto o meio aquoso que simulou o pH do concreto foi mais agressivo. Nos ensaios para acompanhar o comportamento do duralumínio durante o tempo de cura do ) concreto, verificou-se que a velocidade de corrosão diminuiu com o tempo. Na segunda etapa pretendeu-se analisar a resistência à corrosão do duralumínio 2024 anodizado em comparação com a resistência do duralumínio na forma natural,embutido em concreto de cimento Portland, contaminado ou não por íons cloreto, variando-se o período e o ambiente de exposição dos corpos-de-prova (ao ambiente ou em câmara úmida). Nos ensaios de perda de massa e nos ensaios de resistência àpolarização linear, do duralumínio na forma natural e anodizado, embutido em concreto, observaram-se velocidades de corrosão menores para a liga anodizada. Nas medidas de potencial de corrosão observou-se que a anodização elevou o potencial decorrosão, em relação ao duralumínio na forma natural e que o teor de Cl- e a condição de exposição do concreto não tiveram influência sobre o potencial. Nos ensaios de polarização verificou-se, também, para o duralumínio anodizado, a formação deuma camada superficial que limitou a densidade de correnteanódica. |
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Os ensaios foram planejados estatisticamente através de um projeto fatorial tipo \'2 POT.3\' (com pH da solução de Ca(OH)2, teor de Cl-, e tempo deimersão como variáveis independentes, e velocidade de corrosão como resposta), observou-se que a velocidade de corrosão aumentou com o pH, e diminuiu com o tempo para valores de pH mais elevados. O teor de Cl- não teve influência nas velocidadesde corrosão. Nas medidas do potencial de corrosão observou-se um comportamento similar no meio simulando o pH do concreto e com corpos-de-prova embutidos em concreto. O teor de Cl- não teve influência considerável no potencial em circuitoaberto, mas para temposde cura maiores os valores de potencial em circuito aberto foram mais positivos. Nas curvas de polarização anódica verificou-se a formação de uma camada superficial que limitou a densidade de corrente anódica, sendo queas densidades de corrente limite anódicas foram menores para as amostras embutidas, portanto o meio aquoso que simulou o pH do concreto foi mais agressivo. Nos ensaios para acompanhar o comportamento do duralumínio durante o tempo de cura do ) concreto, verificou-se que a velocidade de corrosão diminuiu com o tempo. Na segunda etapa pretendeu-se analisar a resistência à corrosão do duralumínio 2024 anodizado em comparação com a resistência do duralumínio na forma natural,embutido em concreto de cimento Portland, contaminado ou não por íons cloreto, variando-se o período e o ambiente de exposição dos corpos-de-prova (ao ambiente ou em câmara úmida). Nos ensaios de perda de massa e nos ensaios de resistência àpolarização linear, do duralumínio na forma natural e anodizado, embutido em concreto, observaram-se velocidades de corrosão menores para a liga anodizada. Nas medidas de potencial de corrosão observou-se que a anodização elevou o potencial decorrosão, em relação ao duralumínio na forma natural e que o teor de Cl- e a condição de exposição do concreto não tiveram influência sobre o potencial. Nos ensaios de polarização verificou-se, também, para o duralumínio anodizado, a formação deuma camada superficial que limitou a densidade de correnteanódica.The high strength of 2024 aluminum alloy (AA2024) makes possible its use as Portland cement concrete reinforcement. The advantage of the use of the aluminum alloy instead of carbon steel is the low specific weight of the former, although itscorrosion resistance in concrete has not been studied. This work presents a study of the corrosion behavior of AA2024 alloy in aqueous solution simulating the concrete pH and when embedded in concrete. The techniques employed were weight loss,open circuit potential and linear polarization resistance measurements and anodic polarization curves. In the first part of the work weight loss measurements were performed with AA2024 in the natural state (without anodization) in the aqueousmedium simulating the concrete pH. The tests were statistically planned by a \'2 POT.3\' factorial design (with Ca(OH)2 solution pH, chlorides (Cl-) content and immersion time as independent variables and corrosion rate the as the response) and itwas observed that corrosion rate hes increased with incresing pH and has decreased with immersion time for higher pH values. No influence of chloride ions was observed on corrosion rates. The AA2024 corrosion rate has diminuished with curingtime. Open circuit potential (OCP) results have shown similar behavior of AA2024 in both media: concrete pH simulating solution and embedded in concrete. The presence of chloride ions did not affected the OCP results but increasing time of cureresulted in more positiveOCP valures. Anodic polarization curves have suggested that a corrosion product film is formed and provides partial corrosion protection with lower anodic limiting current densities for concrete embedded AA2024 than foraqueous pH concrete simulating solutions. So, the simulating solutions seem to be more agressive to AA2024. In the second part of this work it was intended to compare the AA2024 corrosion resistance between natural specimens and anodized ones when embedded in Portland cement concrete, contaminated or not with chloride ions, varying the concrete age (cure time) and the exposition environment (room or high humidity chamber). The weight loss and linearpolarization resistance results have shown lower corrosion rates for AA2024 anodized specimens. OCP results revealed more positive values for AA2024 anodized specimens than for bare specimens. The chloride ions content and the expositionenvironment did not influenced the OCP. From the polarization curves for anodized AA2024 it was verified the formation of a corrosion product layer that has limited the anodic current densities in lower values than for the bare AA2024 specimens.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAoki, Idalina VieiraLeite, Cristina Machado Corrêa2000-08-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-15072025-151012/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-06T10:39:02Zoai:teses.usp.br:tde-15072025-151012Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-06T10:39:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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