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DURABILIDADE DASESTRUTURASUSOMEIO AMBIENTECIRUNDANTEQUALIDADE DOCONCRETOMANUTENÇÃOO resultado desse monitoramento é agaran...
Otimização e melhor planejamento das intervenções de inspeção ede reparo da estrutura.Avaliação de diferentes cenários, co...
SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR GALVÂNICO
A maioria dos sensores disponíveis no mercado internacionalfundamenta-se no monitoramento da variação da corrente galvânic...
Avaliação do risco de corrosão conformeocorre a despassivação gradativa dasbarras do aço-carbono (anodo)CO2 Cl-O2Superfíci...
AnodoAço-carbonoCatodoMetal nobreEletrólito (concreto)Fe2e-Fe2+AmperímetroOutros parâmetros que podem ser monitorados:Pote...
OUTROS TIPOS DE SENSORGALVÂNICO
SENSOR GALVÂNICObarras de aço-carbono - ANODOembutidas em alturas e ângulosdiferentes em relação à basecircularFita de met...
Anéis de aço-carbono sobrepostos - ANODOAnéis de vedação e de isolamento elétricoObras existentes!Equipamento manual de to...
SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR DE UMIDADE
ConcretodecobrimentodaarmaduraMonitoramento do perfil de umidade do concreto de cobrimentoda armaduraSensor de umidadeAnéi...
Sensor de umidadeObras existentes!Eletrodos embutidos noconcretobarra de grafiteArmaduraMedição da Resistividade:entre os ...
SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR DE TAXA DE CORROSÃO
Guard-rings(p/ confinamento da corrente)ConcretoContato elétricoc/ armaduraContra eletrodo - CEMonitoramento do risco de c...
Outros parâmetros monitorados:Potencial de circuito aberto: barra de aço-carbono / eletrodo de referênciaResistividade ôhm...
Técnica de impedância eletroquímica - 2 eletrodosEletrodo de referência/contra eletrodoSensorposicionado sobre a armaduraa...
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MONITORAMENTO DA CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO COM USO DE SENSORES (artigo 338)

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O monitoramento das estruturas de concreto possibilita que o risco de corrosão das armaduras de aço-carbono seja estimado ao longo dos anos de sua utilização. Sabendo-se o risco, medidas de prevenção da corrosão ou do controle da corrosão já estabelecida podem ser definidas corretamente. Na prática, o risco de corrosão é avaliado por meio da verificação periódica do estado da armadura e das alterações nas propriedades do concreto. Isso pode ser feito por meio do embutimento no concreto de cobrimento das armaduras de sensores de aquisição contínua de dados. Neste trabalho, sensores que monitoram o risco de corrosão e que podem fornecer a taxa de corrosão instantânea e, ainda, serem usados para verificar a eficiência de reparos e de sistemas de pintura são apresentados.

The monitoring of concrete structures allows the risk of reinforcement corrosion of carbon steel be estimated over the years of the structure use. Knowing the risk, the prevention of the corrosion or the control of the corrosion already established can be set correctly. In practice, the risk of corrosion is evaluated by periodically evaluation of the reinforced and the changes in the properties of concrete. This can be done by embedding in the concrete cover of the reinforcement sensors for continuous data acquisition. In this work, sensors that monitor the risk of corrosion and can provide instantaneous corrosion rate and also be used to verify the efficiency of repair and paint systems are presented.

ARAUJO, A.; ALMEIDA, L.N.; PANOSSIAN. Monitoramento da corrosão em estruturas de concreto com uso de sensores. In: CONFERÊNCIA SOBRE TECNOLOGIA DE EQUIPAMNETOS, 12, 2013, Porto de Galinhas. Anais… Rio de Janeiro: COTEQ 2013.

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MONITORAMENTO DA CORROSÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO COM USO DE SENSORES (artigo 338)

  1. 1. MONITORAMENTO DA CORROSÃO EMESTRUTURAS DE CONCRETO COM USO DESENSORES (COTEQ 2013_artigo338)Laboratório de Corrosão e Proteção – LCP/ CTMMAdriana de Araujo; Neusvaldo L. de Almeida; Zehbour Panossian
  2. 2. Resistividade(umidade)Diminuição do pH(carbonatação)CORROSÃODAARMADURATeor crítico de cloretosO risco de corrosão nas estruturas pode ser estimado com oembutimento no concreto de sensores de aquisição de dados.Com o uso de sensores, alterações das características doconcreto e do estado de barras de aço-carbono podem sercontinuamente monitoradas.Estado ativo de corrosãoTaxa de corrosão
  3. 3. DURABILIDADE DASESTRUTURASUSOMEIO AMBIENTECIRUNDANTEQUALIDADE DOCONCRETOMANUTENÇÃOO resultado desse monitoramento é agarantia/extensão da durabilidade dasestruturas e a redução dos custos totaisCom o uso de sensores, intervenções na estrutura para aprevenção da corrosão ou de seu controle podem seradequadamente programadas e realizadas.MONITORAMENTO
  4. 4. Otimização e melhor planejamento das intervenções de inspeção ede reparo da estrutura.Avaliação de diferentes cenários, como: mudança do sistema detratamento superficial, reparo localizado da estrutura, interrupção daproteção catódica etc.Rápida detecção da corrosão: quando somente 5 % da estruturaesta deteriorada, enquanto que, em procedimentos tradicionais essaporcentagem é em torno de 25 %.Maior conhecimento do comportamento da estrutura ao longo dosanos, com maior facilidade/validade da estimativa de sua vida útil.Alguns vantagens do monitoramento...
  5. 5. SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR GALVÂNICO
  6. 6. A maioria dos sensores disponíveis no mercado internacionalfundamenta-se no monitoramento da variação da corrente galvânicaentre barras de aço-carbono (anodo) e uma barra de metal mais nobre(catodo) embutidas no concreto.Sensor galvânico tipo escadabarras de aço-carbono - ANODOembutidas em diferentes profundidades doconcreto de cobrimento da armaduraBarra de metal nobre - CATODOembutida próximo das barras de aço-carbonoObras novas!Terminal de mediçãoinstalado na superfície do concretoBarras de metal nobre -CATODO
  7. 7. Avaliação do risco de corrosão conformeocorre a despassivação gradativa dasbarras do aço-carbono (anodo)CO2 Cl-O2Superfície do concretoArmaduraAnodo(barras de aço-carbono dosensor)H2OCatodoPenetração de agentes agressivosno concreto de cobrimento daarmadura
  8. 8. AnodoAço-carbonoCatodoMetal nobreEletrólito (concreto)Fe2e-Fe2+AmperímetroOutros parâmetros que podem ser monitorados:Potencial de circuito aberto: barra/catodo ou barra/eletrodo de referênciaResistividade ôhmica concreto: entre pares de barras adjacentes.OH+H+H20O2Variação da corrente desprezível:estado passivo da barra de aço-carbono(anodo)Variação da corrente significativa:estado ativo de corrosãoMonitoramento do risco de corrosão pela variação da correntegalvânica entre o anodo e o catodo
  9. 9. OUTROS TIPOS DE SENSORGALVÂNICO
  10. 10. SENSOR GALVÂNICObarras de aço-carbono - ANODOembutidas em alturas e ângulosdiferentes em relação à basecircularFita de metal nobre - CATODOObras novas!Eletrodo de referência (Mn/MnO2)medição do potencial de circuito aberto(ASTM C867).AnodosEletrodo de referência padrãoSensor galvânico tipo circular
  11. 11. Anéis de aço-carbono sobrepostos - ANODOAnéis de vedação e de isolamento elétricoObras existentes!Equipamento manual de torção paraexpansão dos anéiscontra a parede do furo no concreto decobrimentoSENSOR GALVÂNICOsensor embutido no concreto por meio de furo nacamada de cobrimento da armaduraBarra de metal nobre - CATODOSensor de temperaturaSensor galvânico de anéis expansivos
  12. 12. SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR DE UMIDADE
  13. 13. ConcretodecobrimentodaarmaduraMonitoramento do perfil de umidade do concreto de cobrimentoda armaduraSensor de umidadeAnéis de aço-inoxidávelResistividadeentre 2 aneis adjacentesAnéis de vedaçãoAvaliação do risco de corrosãopela variação doPerfil de umidadePerfil de umidade muito elevado, menor deve ser o ingresso de gases (O2 e CO2) emaior deve ser o ingresso de íons cloreto no concreto exposto ao ambiente marinhoPerfil de umidade muito elevado ou baixo, menor deve ser a taxa decorrosãoCurvas de calibraçãoObras novas!eletrodo de temperatura(embutido)
  14. 14. Sensor de umidadeObras existentes!Eletrodos embutidos noconcretobarra de grafiteArmaduraMedição da Resistividade:entre os 2 eletrodos ou entre 1 eletrodo e a armaduraEspecialmente para a avaliaçãoda eficiência contra o ingresso daumidade de pinturas superfíciese de reparos do concreto
  15. 15. SENSORES DE MONITORAMENTO DEESTRUTURAS DE CONCRETOSENSOR DE TAXA DE CORROSÃO
  16. 16. Guard-rings(p/ confinamento da corrente)ConcretoContato elétricoc/ armaduraContra eletrodo - CEMonitoramento do risco de corrosão pela avaliação da taxainstantânea de corrosão da armaduraEletrodo de referência - ER(Mn/MnO2)Eletrodo de trabalho - ETarmaduraSuperfíciedoconcretoSensorTécnica de resistência de polarização - 3 eletrodosterminal de aquisição e armazenamento dos dadosc/ transmissão remota ou conexão com PCbarra de aço inoxidável
  17. 17. Outros parâmetros monitorados:Potencial de circuito aberto: barra de aço-carbono / eletrodo de referênciaResistividade ôhmica concreto: barras de aço inoxidável (Wenner four electrode)Teor de íons cloreto no concreto: eletrodo seletivo -Ag/AgCl / eletrodo de referênciaObras novas!Eletrodo de trabalho - ETEletrodo de referência - ERContra eletrodo – CEtela de aço inoxidávelTerminal de aquisição e armazenamento dos dadosc/ transmissão remota ou conexão com PCMonitoramento do risco de corrosão pela avaliação da taxa instantânea decorrosão de barra do sensorTécnica de resistência de polarização - 3 eletrodosEletrodo seletivo - Ag/AgClBarras de aço inoxidável
  18. 18. Técnica de impedância eletroquímica - 2 eletrodosEletrodo de referência/contra eletrodoSensorposicionado sobre a armaduraantes da concretagem.barra de aço-carbonoNa superfície do concreto:terminal de aquisição e armazenamento dos dados c/transmissão remota ou conexão com PCEletrodo de trabalhobarra de aço-carbonoMonitoramento do risco de corrosão pela avaliação da taxa instantânea decorrosão de barra do sensorObras novas!
  19. 19. icorr < 0,1 µA/cm2taxa de corrosão desprezível - estado passivo da armaduraAvaliação da taxa de corrosão instantâneaTécnica de impedância eletroquímica com medição:Corrente e tensão de polarização entre ET e CE, eliminando ainterferência do ER na determinação da corrente.Técnica de resistência de polarização com medição:Corrente de polarização entre ET e CE.Tensão de polarização do ET pelo ER.Eletrodo detrabalho -ETEletrodo dereferência -ERContra eletrodo-CEMetodologia:3 eletrodos:2 eletrodos:Fuga de correnteInterferência no eletrodo dereferência na correnteCorrente de PolarizaçãoRpBicorr B= adota-se o valor de 26 mVRp = calculadoicorr > 1 µA/cm2taxa de corrosão significativa - estado ativo de corrosão
  20. 20. Obrigado pela atenção!

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