Análise dos filmes de passivação formados em aços baixo carbono e microcompósito em função do pH e da força iônica da solução dos poros do concreto: caracterização eletroquímica e por microscopia de força atômica

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Krein, Laércio Antonio
• Orientador(a): Mancio, Mauricio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: AFM; PCG; Voltametria cíclica; Força iônica
• Palavras-chave em Inglês: Cyclic voltammetry; Ionic strength
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/9260

Atualmente, a crescente preocupação ambiental destaca a necessidade da indústria em reduzir o consumo de recursos naturais, diminuir a geração de resíduos e reutilizar os resíduos gerados. Nesse contexto, as adições de sílica ativa e cinza volante têm apresentado ótimos resultados, principalmente, pelo aumento da resistência e diminuição da permeabilidade do concreto. Entretanto, a utilização desses resíduos provoca a redução do pH da solução dos poros do concreto e, por consequência, a solução de pH reduzido pode influenciar a passivação e a resistência à corrosão da armadura. As ligas e metais apresentam camadas finas e protetoras, denominadas de filme de passivação, que são formadas devido a alcalinidade. A carbonatação do concreto reduz o pH das soluções e, consequentemente, o filme de passivação deixa de existir e se abre caminho para a corrosão. Sendo assim, é importante compreender o papel das adições e da carbonatação, que podem gerar grandes prejuízos econômicos e ambientais pela corrosão precoce das estruturas; e a formação do filme, que tem caráter protetivo à amadura. Esse trabalho caracteriza o filme de passivação dos aços baixo carbono (LC) e microcompósito (MC) de acordo com a variação de pH das soluções dos poros simuladas. Essas soluções receberam a adição de K2SO4 e C6H5K3O7 para corrigir a força iônica. As características do filme foram estudadas por meio da voltametria cíclica, que permitiu a identificação dos potenciais de formação e consumo do filme; da polarização catódica galvanostática, para o cálculo da espessura do filme; e das varreduras com microscópio de força atômica, que auxiliaram na avaliação da rugosidade e do módulo de elasticidade do filme. A partir dos resultados obtidos, observou-se que os dois aços apresentam comportamento semelhante para formação dos picos de oxidação e dedução nas curvas de polarização cíclica, contudo, os pHs limítrofes para formação do filme foram diferentes. A redução do pH causou diminuição da espessura do filme em ambos os aços. A rugosidade teve comportamento oposto, sendo o filme do aço LC passivado mais rugoso do que despassivado, sendo esse aumento proporcional ao aumento do pH. No aço MC, a rugosidade foi menor quando passivado e a diminuição proporcional à diminuição do pH. O módulo de elasticidade no aço LC reduziu associado ao pH e, no aço MC, o padrão de comportamento foi mais estável. Por fim, os resultados evidenciam que o aço MC tem características que possibilitam a sua utilização em larga escala na construção civil.