Análise tridimensional multifísica da difusão de cloretos em estruturas de concreto armado: uma abordagem pelo método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Ray Calazans dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: análise multifísica; damage mechanics; diffusion of chlorides in reinforced concrete; difusão de cloretos no concreto armado; finite element method; mecânica do dano; método dos elementos finitos; multiphysics analysis; service life of reinforced concrete; vida útil do concreto armado
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-17042023-144043/

A corrosão das armaduras é um dos principais agentes desencadeadores de patologias em estruturas de concreto armado, afetando severamente a durabilidade estrutural. Por este motivo, a vida útil nesses tipos de estrutura é comumente definida como o tempo entre a construção e a despassivação das armaduras. Tal período é conhecido como iniciação do processo corrosivo, em que os íons cloreto são os principais agentes causadores da corrosão de armaduras, os quais penetram nos poros do concreto preponderantemente por difusão. Apesar do amplo uso de soluções analíticas para a previsão do tempo de início da corrosão, este problema pode ser melhor solucionado por meio dos métodos numéricos. Assim, neste trabalho, propõe-se um modelo multifísico tridimensional baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) para a modelagem da penetração de cloretos no concreto. Esse modelo é baseado numa relação entre deformações equivalentes e o coeficiente de difusividade. O fenômeno difusivo é tratado por meio da abordagem transiente. Além disso, representam-se os campos mecânicos por meio do modelo de dano de Mazars em uma descrição posicional do MEF. São apresentados exemplos que demonstram a efetividade e potencialidade de modelagem fornecida pela formulação proposta.