COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Armaduras de aço com revestimento dúplex (zinco + epóxi) para o prolongamento de vida útil de armaduras de concreto armado Mayara Stecanella Pacheco Adriana de Araújo José Luis Ribeiro Serra Juliana Lopes Cardoso Zehbour Panossian

Palestra apresentado no CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMENTOS, COTEQ, 14., 2017, Rio de Janeiro.

A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________

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ARMADURAS DE AÇO COM REVESTIMENTO DÚPLEX (ZINCO + EPÓXI) PARA

O PROLONGAMENTO DE VIDA ÚTIL DE ARMADURAS DE CONCRETO ARMADO

Mayara Stecanella Pacheco Adriana de Araújo José Luis Ribeiro Serra Juliana Lopes Cardoso Zehbour Panossian

Secretaria de DesenvolvimentoEconômico, Ciência, Tecnologia e Inovação

Agenda

• Introdução

• Ensaios para avaliação do revestimento orgânico

• Resultados parciais das medidas de potencial de circuito aberto

• Conclusão

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Introdução

• Corrosão em armaduras de concreto armado

• Técnicas de mitigação utilizadas no exterior

• Controle da corrosão em armaduras no Brasil

• Barras de aço-carbono com revestimento epóxi

• Breve histórico

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Introdução

• Barras de aço-carbono com revestimento dúplex (zinco + epóxi)

• ASTM A10955/A1055M (2010)

o Característica da barra com revestimento dúplex

– Método de aplicação dos revestimentos

– Espessura das camadas

– Requisitos para aceitação do revestimento

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ENSAIOS DE AVALIAÇÃO DO REVESTIMENTO

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Espessura da camada de revestimento epóxi e zinco

• Critério da ASTM A1055/A1055M (2010)

• 35 µm de zinco no mínimo

• de 175 μm a 400 μm de revestimento final (zinco + epóxi)

• Avaliação da barra revestida em microscópio

• Valor médio de cada revestimento

• 39,5 μm de zinco e 270 μm de epóxi

• Espessura total média 308,5 μm

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Resistência química

• 15 corpos de prova com as seguintes características:

• 100 mm de comprimento

• 2 defeitos equidistantes de 3 mm de diâmetro expondo o aço

• 45 dias nas seguintes soluções:

H2O DI CaCl2 3 mol/L NaCl 3 mol/L Ca(OH)2sat NaOH 3 mol/L

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Resistência química

• Critério da ASTM A1055/A1055M (2010)

• Durante o período de ensaio, não pode:

o formar bolhar

o ficar macio

o perder aderência

o desenvolver fissuras

• Após 45 dias de ensaio:

o não deve apresentar cortes embaixo do revestimento, ao redor do furo intencional

Não foram observadas alterações do revestimento ao final do ensaio

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Descolamento catódico

• 3 corpos de prova com 150 mm de comprimento e 3 defeitos propositais com Ø 3 mm expondo o aço

• Aplicado potencial de – 1,5 V (ECS)

• 168 h de ensaio

Solução 3 % de NaCl

Eletrodo de referência calomelano saturado

Contraeletrodo de platina

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Descolamento catódico

• Critério da ASTM A1055/A1055M

• O raio médio do descolamento do revestimento nas 3 barras ensaiadas não deve exceder 7,5 mm

A medida é feita a partir da borda do defeito em 0°, 90°, 180° e 270°

• O raio médio de descolamento nos corpos de prova foi de 2,9 mm

0°

90°

180°

270°

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Névoa salina

• 3 corpos de prova com 610 mm de comprimento com 3 defeitos propositais com Ø 3 mm

• 816 h de ensaio em câmara de névoa salina com 5 % NaCl (ABNT NBR 8094: 1983)

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Névoa salina

• Critério da ASTM A1055/A1055M

• A média do raio de descolamento do revestimento de 9 áreas de testes em 3 barras revestidas não pode exceder 3 mm quando medido do limite do defeito inserido no revestimento

A medida é feita a partir da borda do defeito em 0°, 90°, 180° e 270°

• O raio médio de descolamento nos corpos de prova foi de 3,0 mm

0°

90°

180°

270°

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Flexibilidade do revestimento

• As barras foram mantidas em uma estufa até atingirem uma temperatura entre 70 °C e 80 ° C e dobradas em forma de U (180 °) ao redor de um mandril de 150 mm de diâmetro

• Critério da ASTM A1055/A1055M

• Nenhuma fratura no revestimento visível, a olho desarmado, no lado externo ao raio de qualquer um das barras dobradas

Não foram observadas alterações do revestimento ao final do ensaio

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MEDIÇÃO DE POTENCIAL DE CIRCUITO ABERTO

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Corpos de prova

• Conceito de macrocélula baseada nas normas

ASTM A955: 2015 e ASTM G109: 2007

• Dimensão de 400 mm x 150 mm x 150 mm

• Medição da corrente da macrocélula

no terminal de um resistor de 100 Ω

Recipiente de acrílico

Fissura

Conexão elétrica

Curto-circuito

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Corpos de prova

• Dosagem do concreto

• Relação A/C de 0,535

• Abatimento foi de (100 ± 20) mm

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Cimento CP V ARI RS

(kg/m³)

Metacaulim (kg/m³)

Areia de Quartzo (kg/m³)

Areia

Artificial (kg/m³)

Brita 0 (kg/m³)

Água (L/m³)

Aditivo super

glenium 35.000 (kg/m³)

420 30 225 439 924 225 2,7

Corpos de prova

• Condições dos corpos de prova • Barra com revestimento íntegro

• Barra com defeitos propositais com 1,5 mm de diâmetro expondo o aço

• Barra com danos no revestimento epóxi presentes nas barras conforme recebido

• Foram confeccionados ao menos 6 corpos de prova de cada

condição

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Contaminação e Monitoramento

• Solução de NaCl 3%

• Ciclo de duração de 1 mês

• Período de contaminação de 2 semanas

• Período de secagem de 2 semanas

• Medição do potencial de circuito aberto

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Resultados parciais

• Corpos de prova de barra com revestimento íntegro

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-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

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Po

ten

cial

(m

V, A

g/A

gCl 3

mo

l/L)

Ciclos

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ZB I - 05

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Resultados parciais

• Corpos de prova de barra com defeitos propositais de

1,5 mm de diâmetro expondo o aço

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-1100

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-900

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-500

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0

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Po

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cial

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gCl 3

mo

l/L)

Ciclos

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ZB D - 05

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ZB D - 08

Resultados parciais

• Corpos de prova de barra com defeitos propositais de

1,5 mm de diâmetro expondo o aço

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-1100

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-900

-800

-700

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gCl 3

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l/L)

Ciclos

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Resultados parciais

• Corpos de prova de barra com danos no revestimento epóxi presentes nas barras conforme recebido

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-1100

-1000

-900

-800

-700

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-500

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-300

-200

-100

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0 1 2 3 4 5 6

Po

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g/A

gCl 3

mo

l/L)

Ciclos

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Conclusão

• Controle de qualidade dessas barras revestidas é complexo

• Mesmo atendendo a norma e passando pelo ensaio de Holiday Detector, não há garantias da integridade do revestimento durante a concretagem

• Os resultados parciais ainda não mostram uma tendência de comportamento, sendo necessários mais ciclos

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