O uso de aços inoxidáveis na engenharia civil é restrito por causa do seu preço elevado se comparados ao do aço-carbono. Os aços inoxidáveis são usados em estruturas de concreto instaladas em condições altamente agressivas, como atmosfera marinha ou áreas com intenso uso de sal de degelo. Esse tipo de barra é usado quando é necessária uma longa vida útil (mais de 100 anos) ou quando existem restrições de manutenção, como inacessibilidade ou custos muito altos e distúrbios para a população. Para minimizar o impacto do custo inicial da obra, o uso de barras de aço inoxidável duplex é restrito à camada externa de uma estrutura de concreto que é diretamente submetida a uma contaminação por cloreto, enquanto nas áreas internas ou protegidas da contaminação, barras de aço-carbono são usadas eletricamente conectadas às barras de aço inoxidável. No entanto, a corrosão galvânica do par de aço inoxidável/aço-carbono é preocupante porque metais diferentes são mantidos em contato uns com os outros na estrutura. Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento das barras de aço inoxidável UNS S32304 em contato elétrico com barras de aço-carbono. Os ensaios de corrosão foram conduzidos com as barras imersas em solução simulada de poro com e sem contaminação com íons cloreto. Ensaios utilizando UNS S30400 foram realizados como referência. Esses ensaios de corrosão foram concebidos e realizados tendo como com base a norma ASTM A955: 2015.

1. Estudo da corrosão galvânica entre barras de
aço inoxidável e de aço-carbono utilizadas na
mesma estrutura de concreto
STUDY OF GALVANIC CORROSION OF STAINLESS STEELS
AND CARBON STEEL REBARS USED IN THE SAME
CONCRETE STRUCTURE
Juliana L. Cardoso, Adriana de Araujo, José L. Serra Ribeiro, Zehbour Panossian

2. Introduction – Rebar project
Objective
Test methodology based on ASTM standards
Results
Conclusions
Highlights
https://www.concreteconstruction.net/business
/webinar-hot-dip-galvanized-rebar-works_o

3. High aggressive conditions;
Required service life over 100 years;
Maintenance restrictions: causing disturbance for
the population.
USE OF STAINLESS STEEL AS REBARS
Progreso píer, México in 1930-1940. AISI 304
https://www.flickr.com/photos/hickatee/31114049031/

4. SS rebars are commonly used in
critical areas of a concrete structure
exposed to severe atmosphere as
external rebars.
CS rebars are used in the same
structures as internal rebars.
As SS and CS rebars are electrically
connected. Thus, there is a possibility
of galvanic corrosion.
INTELLIGENT USE OF SS REBARS

5. Corrosion resistance vs. cost
Stainless steel rebras:

6. OBJECTIVE
This work aims at verifying whether there is a galvanic corrosion
possibility of LDSS/CS reinforcing of pier columns in tidal zone.

7. METHODOLOGY - EVALUATED REBARS
Material C Mn Si P S Cr Mo Cu Ni
Carbon Steel
(CS)
0.40 1.11 0.37 0.014 <0.031 0.030 - 0.092 0.018
UNS S30400
(304 SS)
0.073 0.56 0.41 0.013 <0.005 19.1 0.18 0.23 8.6
UNS S32304
(LDSS)
0.019 1.45 0.41 0.031 <0.002 23.4 0.25 N/D 4.30
Chemical composition of the tested materials in wt % (balance Fe)
Note: N/D – not defined.

8. ASSEMBLY OF THE MACROCELL TESTS
ASTM A955 inspired
Simulated pore solution (SPS):
18.81 g/L of KOH and 17.87 g/L NaOH, pH of 13.6 (B3 cell);
+ 15 % NaCl (B1+B2 cell).
Scrubbed
air
Salt bridge
Electrical connection
SPS
SPS with
NaCl
B1+B2
B3
B1+B2
B3
Perfil de coluna
http://urbantoronto.ca/news/2018/08/spon
sored-post-importance-high-strength-
reinforcement-steel-today’s-buildings

9. TEST PROCEDURE - MEASUREMENTS
The voltage drop across the
resistor was recorded weekly
to calculate the accumulated
charge;
Then, the resistor was
disconnected and the potential
of the bars B1/B2 and B3 was
measured using the
Ag|AgCl|KCl 3 mol/L reference
electrode.
B3
B2
B1
Resistor: 10 
B1 and B2
short-circuit
Ag|AgCl|KCl 3 mol/L
(208 mV, HSE)
SC3

10. TEST PROCEDURE – GALVANIC COUPLES
B1+B2 and B3 different alloys - aiming at knowing the
efficiency of the galvanic couple formed due to different
alloys and environments:
304SS/CS;
LDSS/CS.

11. RESULTS - 304SS/CS GALVANIC COUPLE
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 20 40 60 80 100 120
Potential
(mV,
EC3)
Times (days)
304SS B1+B2 depolarized
304SS/CS- polarized
CS B3 depolarized

12. RESULTS - SS/CS GALVANIC COUPLE
304SS/CS - 3 304SS/CS - 4
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 20 40 60 80 100 120
Potential
(mV,
EC3)
Times (days)
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 20 40 60 80 100 120
Potential
(mV,
EC3)
Times (days)
304SS B1+B2 depolarized
304SS/CS- polarized
CS B3 depolarized

13. RESULTS - LDSS/CS GALVANIC COUPLE
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Potential
(mV,
EC3)
Times (days)
LDSS B1+B2 depolarized
LDSS/CS - polarized
CS B3 depolarized

14. RESULTS – B1+B2 depolarized (four CPs)
304SS LDSS
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 20 40 60 80 100 120
Potential
(mV,
SC3)
Time (days)
304/CS - 1
304/CS - 2
304/CS - 3
304/CS - 4
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
0 20 40 60 80 100 120
Potential
(mV,
SC3) Time (days)

15. RESULTS - LDSS/CS GALVANIC COUPLE
-10
-5
0
5
10
15
0 20 40 60 80 100 120
Charge
(C)
Time(days)
-10
-5
0
5
10
15
0 20 40 60 80 100 120
Charge
(C)
Time (days)
304SS/CS-1
304SS/CS-2
304SS/CS-3
304SS/CS-4
304SS/CS LDSS/CS

16. CONCLUSIONS
The performed testes confirmed that 304 SS and LDSS are corrosion
resistant in chloride contaminated pore solution.
Probability of corrosion due to the SS/CS galvanic couple:
• 304 SS/CS galvanic couple: 304 SS oscillated between the anode or
the cathode of the couple;
• LDSS/CS galvanic couple: LDSS tends to be the anode;
• None of the couples presented susceptibility of galvanic corrosion,
confirming that, according to the test results, LDSS rebars can be
used together with CS rebars in the same concrete structures.

17. Acknowledgment
jcardoso@ipt.br