Uso de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIE) para monitorear la corrosión en concreto con residuos de llantas y Metacaolín e investigación de su microestructura

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i7.29826

Palabras clave:

Corrosión; Hormigón; Residuos de neumáticos; Espectroscopia de Impedancia Electroquímica.

Resumen

Este trabajo monitorea la corrosión del concreto con residuos de neumáticos y metholim utilizando la técnica de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIE). Una de las patologías más frecuentes que se encuentran en el hormigón armado es la corrosión de los refuerzos que conlleva riesgos para la seguridad de la estructura. Entre las diversas técnicas para estudiar y evaluar la corrosión en este trabajo se eligió la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) que caracteriza una amplia variedad de sistemas electroquímicos. Los especímenes se moldearon en la traza de 1:2:1:0.60 siendo una referencia (sin agregar residuo), otros con la adición de (5% en residuo de neumático, en relación con el agregado de cabrito) y también se moldearon (5% y 15% en residuo de neumático y 15% de metacaulim). La elección del circuito equivalente fue diferente dependiendo de la cantidad de materiales utilizados, para la muestra de referencia se utilizó un circuito resistivo en serie con un segundo circuito paralelo compuesto por una resistencia R y un elemento de fase CPE. Para las mezclas con residuos de neumáticos y metemolim, se añadió otro circuito paralelo R/CPE. También se realizaron micrografías obtenidas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrometría de energía dispersiva de rayos X (EDS).  Los resultados mostraron que la muestra con un 5% de residuos de neumáticos y un 15% de residuos metacalinos: presentó valores de potencial más bajos en comparación con las otras dos muestras.  En el análisis de la pata EDS se observaron todas las muestras como elementos comunes de la matriz cementera como: Mg, Al, Si, K, Ca y Fe.

Citas

ABNT NBR 5738. (2015). ABNT NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova (Concrete - Procedure for molding and curing concrete test specimens) [in Portuguese]. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1–12.

Batis, G., Kouloumbi, N., & Pantazopoulou, P. (2005). Corrosion protection of steel in pumice lightweight mortar by coatings. Cement and Concrete Composites, 27(2), 261–267. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2004.02.015

Bu, Y., Du, J., Guo, S., Liu, H., & Huang, C. (2016). Properties of oil well cement with high dosage of metakaolin. Construction and Building Materials, 112, 39–48. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.173

Carolina, A. N. A., Nadalini, V., & Bispo, A. D. E. O. (2017). Xix Cobreap - Congresso Brasileiro De Engenharia De Avaliações E Perícias. 1–26.

Christensen, B., Coverdale, T., Olson, R., Ford, S., Garboczi, E. J., Jennings, H., & Mason, T. (2005). Impedance Spectroscopy of Hydrating Cement‐Based Materials: Measurement, Interpretation, and Application. Journal of the American Ceramic Society, 77, 2789–2804. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1994.tb04507.x

da Silva, L. R. R., da Silva, J. A., Francisco, M. B., Ribeiro, V. A., de Souza, M. H. B., Capellato, P., Souza, M. A., Dos Santos, V. C., Gonçalves, P. C., & Melo, M. de L. N. M. (2020). Polymeric waste from recycling refrigerators as an aggregate for self-compacting concrete. Sustainability (Switzerland), 12(20), 1–19. https://doi.org/10.3390/su12208731

Dehwah, H. A. F. (2012). Corrosion resistance of self-compacting concrete incorporating quarry dust powder, silica fume and fly ash. Construction and Building Materials, 37, 277–282. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.07.078

Figueiredo, C. P., Santos, F. B., Cascudo, O., Carasek, H., Cachim, P., & Velosa, A. (2014). The role of metakaolin in the protection of concrete against the deleterious action of chlorides O papel do metacaulim na proteção dos concretos contra a ação deletéria de cloretos. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais,

(4), 685–708.

Ghorbani, S., Taji, I., Tavakkolizadeh, M., Davodi, A., & de Brito, J. (2018). Improving corrosion resistance of steel rebars in concrete with marble and granite waste dust as partial cement replacement. Construction and Building Materials, 185, 110–119. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.066

Hope, B. B., Page, J. A., & Ip, A. K. C. (1986). Corrosion rates of steel in concrete. Cement and Concrete Research, 16(5), 771–781. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/0008-8846(86)90051-7

Hu, J. Y., Zhang, S. S., Chen, E., & Li, W. G. (2022). A review on corrosion detection and protection of existing reinforced concrete (RC) structures. Construction and Building Materials, 325, 126718. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126718

Mehta, P., & Monteiro, P. (2014). Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais.

Meyer, Y. A., Menezes, I., Bonatti, R. S., Bortolozo, A. D., & Osório, W. R. (2022). EIS Investigation of the Corrosion Behavior of Steel Bars Embedded into Modified Concretes with Eggshell Contents. Metals, 12(3). https://doi.org/10.3390/met12030417

Meyer, Y. A., Menezes, I., Bonatti, R. S., Bortolozo, A. D., & Riuper, W. (2022). EIS Investigation of the Corrosion Behavior of Steel Bars Embedded into Modified Concretes with Eggshell Contents.

Meyer, Y., Bonatti, R., Bortolozo, A., & Osório, W. (2021). Electrochemical behavior and compressive strength of Al-Cu/xCu composites in NaCl solution. Journal of Solid State Electrochemistry, 25, 1–15. https://doi.org/10.1007/s10008-020-04890-x

Mohamed, I., Aliabdo, A., & Diab, A. (2015). Corrosion behaviour of reinforced steel in concrete with ground limestone partial cement replacement. Magazine of Concrete Research, 67, 1–15. https://doi.org/10.1680/macr.14.00156

Mota, J. M. F., De Oliveira, R. A., & Carneiro, A. M. P. (2016). Durabilidade de argamassas com adição de metacaulim para reforço de alvenaria. Revista Materia, 21(4), 1105–1116. https://doi.org/10.1590/S1517-707620160004.0101

Novaes, A. H., Duarte, F., Riveiro, L. O., & Santos, T. E. (2019). Metodologia Cientifica Teoria e aplicação na educação a distância. In Petrolina - PE Universidade Federal do Vale do São Francisco (Vol. 53, Issue 9). http://portais.univasf.edu.br/dacc/noticias/livro-univasf/metodologia-cientifica-teoria-e-aplicacao-na-educacao-a-distancia.pdf

Osorio, W., Peixoto, L., & Garcia, A. (2009). Electrochemical corrosion behaviour of a Ti‐IF steel and a SAE 1020 steel in a 0.5 M NaCl solution. Materials and Corrosion, 61, 407–411. https://doi.org/10.1002/maco.200905420

Ribeiro, V. A. dos S., Werdine, D., Barbosa, L. F., Oliveira, A. F., & Santana, L. P. (2021). Investigação das propriedades do concreto convencional com adição de resíduos de pneu e metacaulim. Research, Society and Development, 10(5), e2410514463. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.14463

Ribeiro, D. V. (2015). Uso da Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) para monitoramento da corrosão em concreto armado. RIEM - IBRACON Structures and Materials Journal, 8(4).

Rodrigo Gottschall Criscuolo. (2017). Análise do ciclo de disposição final de pneus em Rio Claro. Universidade Estadual Paulista.

Rossignolo, J. A., & Oliveira, I. L. (2007). Efeito do metacaulim nas propriedades do concreto leve estrutural. Acta Scientiarum. Technology, 29(1). https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v29i1.87

Silva, E. P. DA. (2010). Avaliacao de Potencial de Corrosao de Concretos Estruturais Submetidos a Ensaio de Corrosao Acelerado. http://www.deecc.ufc.br/Download/Projeto_de_Graduacao/2010/Edvaldo_Silva_Avaliacao de Potencial de Corrosao de Concretos Estruturais Submetidos a Ensaio de Corrosao Acelerado.pdf

Publicado

20/05/2022

Cómo citar

RIBEIRO, V. A. dos S. .; OLIVEIRA, A. F. .; SANTOS, V. C. dos .; SILVA, L. R. R. da .; TORRES, R. G. .; SOUZA, M. H. B. de . Uso de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIE) para monitorear la corrosión en concreto con residuos de llantas y Metacaolín e investigación de su microestructura . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 7, p. e18011729826, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i7.29826. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/29826. Acesso em: 30 jun. 2024.

Número

Sección

Ingenierías