Caracterização dinâmica de estruturas de concreto-aço afetadas pela corrosão

Abstract

RESUMO

O concreto armado é um dos materiais estruturais mais comumente utilizados no mundo e é empregado em vários tipos de construções. No entanto, a presença de vergalhões de metal torna o material suscetível à corrosão, um fenômeno responsável por uma parte significativa dos danos às estruturas de concreto armado, esse fato se deve ao maior volume de produtos de corrosão que induzem pressão nas proximidades do concreto, gerando tensões em sua cobertura e o surgimento de fissuras na interface entre os vergalhões e o concreto, reduzindo a rigidez local e alterando a resposta vibracional da estrutura. Além disso, a corrosão só pode ser percebida quando a estrutura já está danificada, o que pode ocasionar fraturas abruptas das estruturas. Nesse sentido, este trabalho investiga os efeitos da corrosão em corpos de provas de concreto armado por meio de ensaios experimentais e simulações numéricas. Foram moldados corpos de prova prismáticos de concreto armado, submetidos a um processo de corrosão eletroquímica controlado, com o objetivo de avaliar alterações em suas propriedades dinâmicas. A caracterização foi realizada com base na norma ASTM C215-19, utilizando o método de ressonância por impacto para obtenção das frequências de ressonância relacionadas aos modos longitudinal e torcional. Com os dados obtidos, foram construídos modelos numéricos no software ANSYS com auxílio do método dos elementos finitos, permitindo simular a resposta dinâmica da estrutura antes e após a corrosão. A análise comparativa entre os resultados experimentais e numéricos possibilitou avaliar a variação dos parâmetros modais, como frequências naturais e rigidez, em função da deterioração provocada pela corrosão nas armaduras. Os resultados demonstram o potencial do método como ferramenta não destrutiva para monitoramento estrutural de elementos de concreto-aço.