EE – PPG - Programas de Pós-Graduação
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Resultados da Pesquisa
- ItemAnálise experimental da durabilidade de vigas de concreto armado reforçadas com fibras de aço e sintéticas submetidas a ensaios de corrosão induzida(2021) Muniz, Mara Bruna Silveira; Real, Mauro de Vasconcellos; Segura-Castillo, LuisUm dos maiores problemas na durabilidade das estruturas de concreto armado é a corrosão das armaduras por contaminação com cloretos em ambiente marinho. Com base nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é analisar a durabilidade de vigas de concreto armado sem fibras em comparação às amostras com adição de fibras de aço e fibras sintéticas sob corrosão induzida, verificando a influência da adição de fibras na matriz do concreto em relação ao início de propagação da corrosão. Avaliando se as fibras retardam o início de propagação em relação as amostras de referência. Portanto, o programa experimental tem por finalidade analisar o comportamento de vigas de concreto armado reforçadas com fibras sob corrosão induzida, bem como contribuir com a regulamentação e o controle para aplicação do material. Inicialmente foram realizados ensaios de caracterização do compósito, quais sejam: consistência, absorção capilar, porosidade, densidade, resistência à compressão axial, resistência à tração na flexão e tenacidade do concreto. Foram produzidas 24 vigas de concreto armado sem armadura transversal e com seção transversal de 150 mm x 300 mm de comprimento; as amostras foram divididas em 3 séries: concreto armado (CA), concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) e concreto reforçado com fibras sintéticas (CRFS); 8 amostras por série, onde as armaduras longitudinais foram submetidas a ensaios de indução à corrosão. Foi adotado um teor de fibra de 0,5% em volume de concreto. Estão sendo analisados dois parâmetros diretamente ligados à durabilidade, a relação água/cimento e a abertura de fissura. As vigas foram confeccionadas com os parâmetros relação água/cimento e limite de abertura de fissura normatizados segundo a classe de agressividade ambiental e com esses mesmos parâmetros sendo irregulares, ou seja, fora de norma, como forma de verificar a eficácia da adição de fibras no controle de início de propagação da corrosão. Diante dos resultados obtidos, analisados segundo os parâmetros adotados, foi observado que o início de propagação da corrosão começou mais cedo para as amostras com abertura de fissura de 0,5 mm em relação às amostras com abertura de fissura de 0,2 mm. Em referência ao parâmetro relação a/c não foi observado diferenças significativas tanto para a série sem fibras quanto para a série com fibras. Verifica-se também que, as amostras com fibras demoraram mais tempo a dar indícios de corrosão em relação às vigas de referência. Destacando um melhor comportamento para a série CRFS. Portanto, indicando melhor comportamento em relação à durabilidade para as vigas reforçadas com fibras sintéticas.
- ItemDesenvolvimento de técnicas de preparação de superfície e deposição em estruturas submetidas à atmosferas portuárias(2020) Pereira, Tamara Gibon; Medeiros, Jorge Luís Braz; Souza, José deO ambiente portuário em regiões litorâneas se caracterizada por apresentar efeito corrosivo nas ligas ferrosas ao qual é submetido. Historicamente milhões são gastos em manutenção e recuperação e manutenção de extruturas. Pesquisas realizadas utilizando diferentes filmes depositados tentam minimizar os efeitos deletérios das interpéries climáticas nos substratos destes materiais. Neste trabalho foram estudados os efeitos das condições preliminares do substrato, correlacionando os mesmos com a aplicação de diferentes tipos de de acabamento, pinturas de fundo e de acabamento. As pinturas se caracterizam por comportarem-se como barreiras entre o substrato e o ambiente ao qual os materiais são expostos. Neste contexto questões de espessura e adesão dos filmes representam fator relevante no melhor desempenho deste tipo de proteção. Um fator relevante para este estudo se relaciona ao fato que o material utilizado foi um aço hipoeutetóide extremamante favorável aos mecanismos de corrosão. Os diferentes tipos de processo corrosivos foram criteriosamente analisados, observando-se as diferentes tecnicas de deposição a serem aplicados. Os resultados indicaram que a preparação preliminar do substrato através da técnica de jateamento contribuiu para remoção homogênea dos produtos corrosivos e para maior adesão dos filmes. Conclui-se que a aplicação de jateamento, base, pintura final representa a triade fundamental para os melhores resultados de resistência a corrosão em extruturas em ambientes marítimos.
- ItemInfluência do meio corrosivo na tenacidade das zonas soldadas de um aço estrutural AH36(2021) Osório, José Filipe Fernandes; Osório, Alice GonçalvesA busca de soluções na prevenção de falhas catastróficas em torres aerogeradores é tema fundamental no cenário marítimo. Diante disso, é preciso avaliar as situações que causam impacto na estrutura metálica e nas soldas dessas torres, tendo em vista que a corrosão pode influenciar na tenacidade da solda. Assim, este trabalho objetiva avaliar a tenacidade da união soldada de um aço estrutural ASTM A131 AH36, quando submetido a um meio corrosivo, por diferentes tempos. O estudo de caso constitui na aplicação do processo de Soldagem por Arco Submerso (Submerged Arc Welding) no aço naval estrutural microligado, com avaliação do comportamento desse aço na presença de um concentrador de tensões. Esse concentrador foi introduzido nos corpos de prova por auxílio de um chanfro simples em formato V na solda, e as amostras foram submetidas a um meio salino, com posterior avaliação. O número de horas de exposição ao meio salino foi de 48, 95 e 220h. A soldagem foi realizada em chapas de 12,7 mm de espessura, com chanfro nas juntas formato em I. A caracterização mecânica se deu a partir de normas para ensaios de dobramento, tração e microdureza descritas pelas referências da American Welding Society e The American Society of Mechanical Engineers. A partir desse estudo foi verificado que o material soldado apresentou valores de microdureza similares ao esperado na literatura, de ±165 HV no MB, e ±206HV na ZF. O ensaio de dobramento e análise metalográfica evidenciaram a sanidade da solda, não apresentando qualquer defeito na mesma. Com relação à avaliação das amostras ao meio salino, verificou-se que, a medida que se aumenta o tempo de submissão do material às condições salinas, na presença de um concentrador de tensões, a taxa de corrosão aumenta e a tenacidade diminui. A tensão máxima suportada pelo material, no entanto, não sofreu influência significativa do meio. Diante do cenário criado com as similitudes de uma condição litorânea, considera-se a necessidade de uma atenção para materiais soldados e expostos a meios salinos, afim de evitar falhas catastróficas.
- ItemAnálise do fenômeno corrosivo dos aços ASTM A572 e AHSS 750WP em condições similares à estrutura metálica do dique seco do Estaleiro Rio Grande(2022) Duarte, Luciano Leão; Alano, José HenriqueNeste trabalho foi realizada uma comparação quanto à resistência ao fenômeno corrosivo em condições similares às encontradas no dique seco do Estaleiro Rio Grande, entre o aço ASTM A572 e um novo aço patinável de alta resistência desenvolvido pela ArcelorMittal designado de AHSS 750WP. Foram realizados ensaios com o intuito de verificar as taxas de corrosão dos referidos materiais e os produtos de corrosão formados em imersão no lençol freático coletado in situ e em uma solução de 3,5% de NaCl. Ao final foi demonstrado que os dois aços obtiveram as mesmas taxas de corrosão nos dois meios. No entanto, o AHSS 750WP formou produtos de corrosão com maior probabilidade de oferecer algum efeito mais protetivo quando comparado ao ASTM A572. Isto devido à formação de γ-FeOOH no AHSS 750WP que demonstrou uma morfologia mais compacta, promovendo uma barreira mais eficiente entre o eletrólito e o substrato do material. Já o ASTM A572 formou predominantemente magnetita proporcionando uma camada muito craquelada. Além disso, a presença dos elementos Cu, Cr e Ni nos produtos de corrosão do AHSS 750WP sugere a formação de uma camada de produtos de corrosão com maiores características protetivas se imerso por um período maior de tempo.
- ItemCorrosão em vergalhão Thermex em meio contendo cloretos(2024) Lorenço, Asafe; Biehl, Luciano VolcanogloEste estudo tem como objetivo investigar os efeitos da corrosão em vergalhões soldáveis expostos em meio contendo cloreto. Durante a pesquisa, amostras amarradas com arame recozido e amostras soldadas com eletrodo revestido foram submetidas a ensaios eletroquímicos, ensaio de perda de massa, observadas através do MEV, microscópio óptico e comparados seus resultados. Foram identificados os principais tipos e fatores que causam a corrosão nos vergalhões Thermex, bem como compreendidos os mecanismos corrosivos envolvidos nesse contexto. O estudo também se dedicou a analisar a inicialização do processo corrosivo induzido por cloretos. Para avaliar a taxa de corrosão e as propriedades elétricas do material, foram realizadas medições do potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e curvas de polarização. Essas técnicas forneceram informações valiosas sobre a cinética da corrosão e permitiram uma melhor compreensão dos processos corrosivos nos vergalhões Thermex. Foram conduzidas análises da microestrutura formada após a corrosão dos vergalhões, utilizando técnicas como a Espectroscopia de Emissão Óptica, Energia Dispersiva de Raios X (EDS) no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e o microscópio óptico. Essas análises permitiram uma caracterização detalhada da estrutura do material antes e após a corrosão, auxiliando na compreensão dos mecanismos corrosivos envolvidos. Os resultados obtidos neste estudo são de grande importância para o avanço do conhecimento na área da corrosão em vergalhões soldáveis expostos em meio contendo cloretos. As informações e diretrizes fornecidas contribuem para o desenvolvimento de práticas de engenharia mais eficazes, visando aumentar a vida útil das estruturas e garantir a segurança das construções costeiras. Os resultados desta pesquisa destacaram o bom desempenho do eletrodo E6013 em relação a ausência de par galvânico com o metal base. A corrosão predominante foi identificada como corrosão por pites e corrosão por frestas com incidência inferior. Verificou-se que as amostras amarradas apresentaram uma perda de massa maior em comparação com as amostras soldadas. Além disso, foi possível prever o tempo em que levaria para o consumo total das amostras soldadas por meio dos declives de Tafel. Medidas de controle e prevenção adequadas, como o uso de revestimentos protetores e a implementação de projetos robustos, juntamente com a monitorização regular da corrosão e a realização de manutenção preventiva, são fundamentais para minimizar os efeitos da corrosão nos vergalhões Thermex e consequentemente prolongar a vida útil das estruturas de concreto armado expostas a um meio contendo cloretos.
- ItemAvaliação de revestimentos de Inconel 625 depositados por processo GMAW com variações no número de camadas e gás de proteção(2018) Moura, Bruno Brum; Osório, Alice GonçalvesAs ligas de níquel são utilizadas em ambientes de severa corrosão e necessidades especiais de resistência mecânica e ao desgaste. Com aplicações em condições cada vez mais extremas como na extração de petróleo das reservas do pré-sal, este desafio tornou-se um atrativo para a investigação das propriedades desta classe de ligas metálicas. Desta forma, este trabalho apresenta a avaliação da influência do número de camadas e gás de proteção em revestimentos da liga AWS ERNiCrMo-3 (Inconel 625) em um substrato de aço baixo carbono, realizados através do processo de soldagem GMAW. Foram avaliadas uma, duas e três camadas de revestimento, e dois gases distintos: o gás 75%He+Ar, caracterizando um processo de soldagem MIG; e o gás 25%CO2+Ar, caracterizando um processo MAG. Para a avaliação dos revestimentos foram realizadas análises de composição química da superfície exposta ao ambiente corrosivo por meio de análises de espectroscopia por dispersão de raios-X (EDS), espectroscopia portátil, espectroscopia de emissão óptica (OES) e por difração de raios-X (DRX). As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas através de ensaio de microdureza Vickers sendo realizada também a caracterização microestrutural na seção retangular dos revestimentos por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplada a microssonda de EDS. Os revestimentos foram submetidos a ensaios de corrosão potenciodinâmica cíclica (ASTM G 61) e após também investigados por MEV. Foi possível depositar as camadas de revestimento com ambos os gases, sem defeitos superficiais. A microestrutura obtida indica a presença de matriz γ, com precipitados ricos em Mo e Nb. Os valores de dureza encontrados tiveram como média, 268,73 HV0,1 para a região intermediária de revestimentos depositados por MIG e 234,23 HV0,1, para o processo MAG. O ensaio de corrosão não indicou a formação de pite nas condições avaliadas, apesar das amostras soldadas com MAG apresentarem elevado percentual de Fe na superfície e apresentarem alguns pontos de início de corrosão, visualizados por MEV.
- ItemAnálise da corrosão de elementos de fixação em tubulações em uma indústria de fertilizantes(2022) Souto, Jeferson Rodrigues; Biehl, Luciano VolcanogloA corrosão de parafusos, porcas e arruelas em uniões flangeadas de tubulações na indústria de fertilizantes trata-se de um grande problema que pode gerar indisponibilidade de equipamentos da fábrica, comprometer a segurança operacional, integridade ambiental, além de gerar alta improdutividade e prejuízos quando é necessário executar manutenção nas linhas. Diante disso, neste trabalho foi realizado uma análise sobre a corrosão apresentada nos elementos de fixação utilizados de aço carbono e especificado dois materiais alternativos para aplicação: revestidos com xylan 1070 e com xylan 1010. Os ensaios de corrosão foram realizados sob condições de serviço, permitindo, portanto, uma avaliação fidedigna da ação do meio corrosivo. Foram utilizadas inspeções visuais e análise da taxa de corrosão por perda de massa dos componentes. O ganho estimado com a troca dos materiais dos fixadores foi de cerca de 500 mil reais ao ano em função do aumento da vida útil dos componentes e consequente redução das paradas de planta, além dos ganhos indiretos gerados a partir da eliminação da corrosão e por consequência dos vazamentos existentes nas linhas.