Modelagem probabilística da difusão de cloreto em estruturas de concreto fissurado pela formulação transiente do MEC

Resumo

A corrosão das armaduras é uma preocupação no domínio da engenharia estrutural, uma vez que este fenômeno desencadeia diversas manifestações patológicas, reduzindo a vida útil estrutural. A difusão do cloreto tem sido considerada uma das principais causas da corrosão das armaduras em concreto armado. A corrosão começa quando a concentração de cloreto na interface das armaduras atinge o teor limite, levando à despassivação, cuja avaliação do seu tempo de início é um grande desafio. Este estudo aplicou a abordagem transiente do Método dos Elementos de Contorno (MEC) para modelar a difusão de cloretos em poros do concreto. A técnica de sub-região do MEC possibilitou a representação de fissuras no domínio de forma eficaz, sendo também considerados efeitos ambientais. Por causa da inerente aleatoriedade do problema, a vida útil foi avaliada dentro do contexto probabilístico; portanto, a Simulação de Monte Carlo (SMC) avaliou o tempo de iniciação da corrosão probabilisticamente. Três aplicações demonstraram a precisão e robustez do modelo, no qual os resultados numéricos obtidos pelo MEC foram comparados com respostas numéricas, analíticas e experimentais da literatura. A modelagem probabilística reduziu substancialmente a vida útil estrutural quando o comprimento das fissuras superou a metade da espessura do cobrimento de concreto em ambientes altamente agressivos.

Palavras-chave:
método dos elementos de contorno; difusão de cloreto; corrosão; durabilidade estrutural; análise probabilística