Loading
Nota de Estudos
Study Reminders
Support
Text Version

Preparação De Superfície e Tratamentos Protetores, Parte III

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Oi, bem-vindo ao IIT Madras. Este é um vídeo sobre teste de desempenho de anode galvanico que desenvolvemos aqui para avaliar a qualidade do ânodo galvanico, que pode ser usado para proteção de estruturas de concreto reforçado da corrosão. Então, deixe-me dar uma introdução sobre isso, por que havia necessidade desse tipo de teste? Estamos diante de muitos desafios hoje em dia na garantia de que as obras de reparo que são feitas em sistemas de concreto armado sejam duráveis.
 
A maior parte do tempo vemos que dentro de 5 6 anos de tempo acabamos voltando novamente para o mesmo site e depois continuamos fazendo o reparo ou repetidos trabalhos de reparo. Por isso, uma tecnologia que está disponível hoje para garantir que os reparos sejam duráveis é a proteção galvanica ou a proteção catódica de estruturas de concreto. A técnica de proteção catódica envolve fornecer um metal de zinco ou metal mais ativo e conectar esse metal ao reforço de aço.
 
No entanto, mesmo que essa tecnologia seja amplamente utilizada ainda vemos muitos sites onde os anodos de má qualidade estão sendo usados, o que novamente pode levar à percepção de que essa tecnologia não é boa. Então, houve a necessidade de desenvolver um método de teste que possa nos ajudar na avaliação da qualidade dos anodes em curto prazo, pois se os anodos estiverem funcionando muito bem o serviço de vida das estruturas pode ser aprimorado em 20 25 anos.
 
No entanto, não podemos esperar por esse longo tempo. Então, havia a necessidade de desenvolver um método de teste de curto prazo. Ou seja, em casal de mês ’ s período de tempo, devemos ser capazes de dizer se os anodos vão ser bons ou não. Um método de teste de curto prazo para avaliar o desempenho a longo prazo foi a necessidade. Considerando que desenvolvemos método que vamos chamar como teste de Performance de Galvanic Anode ou em teste de GAP curto. Deepak e Karthikeyan estão trabalhando nisso, eles são alunos de Ph.D. aqui no IIT Madras.
 
Eles explicarão mais detalhes sobre como o teste deve ser feito. E também, talvez mais sobre o porquê de haver necessidade de tais testes em detalhes.
 
Oi, meu nome é Deepak Kamde, sou aluno de Doutorado no Departamento de Engenharia Civil, IIT Madras. Hoje estarei demonstrando como o teste de desempenho de anode galvanico pode ser usado para avaliar o desempenho dos anodos galvanicos disponíveis comercialmente.
 
 
 
 
Então, na tela você vê 2 imagens; uma é da estrutura de concreto armado. Do lado esquerdo; Este é da estrutura de concreto armado onde um rebar é conectado a um ânodo galvanico aqui. No lado direito; um setup de teste de desempenho de anode galvanico que pode acelerar o processo e dizer como um anode está se apresentando comparado aos outros anodos e qual será a vida de serviço do ânodo. Vamos ver nesta apresentação como calcular isso.
 
Vamos ver como funciona o ânodo galvanico. Para reparar uma estrutura de concreto, fazemos o trabalho de correção aqui com um concreto recém-colocado neste local não há cloreto nesta região e há mais cloreto na porção restante do concreto. Por isso, devido a isso, teremos diferença no potencial eletroquímico. A rebarra no concreto recém-colocado pode ter o potencial eletroquímico de – 200 mV que é relativamente positivo do que o potencial químico eletrónica da rebarra no concreto progenitor que se trata de deixar-nos dar um exemplo como-350 mV.
 
Devido a essas diferenças potenciais, a célula química eletrónica pode formar-se na interface e a corrosão pode iniciar na interface aqui. Para evitar isso, o que podemos fazer é conectar um ânodo sacrificial, que você vê aqui; quando você conecta um ânodo sacrificial o potencial do ânodo sacrificial é muito negativo como comparado a qualquer um dos potenciais que eu discuti antes.
 
Então, o potencial de-1100 mV e esses potenciais formarão uma célula eletroquímica mista porque
do qual o ânodo sacrificial correrá e o rebar será protegido.
(Consulte O Tempo De Deslizamento: 05:11)
 
Agora, vamos ver o que está lá dentro de um ânodo galvanico. Por isso, há uma peça de metal de zinco no centro e métricas cementícias em torno daquela que também é chamada de motor de ativação, que mantém o metal de zinco ativo para corrosão e você tem um laço de gravata aqui que será finalmente conectado à barra rebarra. Então, é assim que um anode sacrificial se parece.
 
E o desempenho do ânodo sacrificial também dependerá desses materiais. Então, material do ânodo que é o metal zinco, material circundante que é o motor de ativação e o fio de conexão, e como você o conecta ao rebar. Todo o desempenho do sistema de anode galvanico vai depender dessas propriedades.
 
Comercialmente há vários anodos sacrificiais disponíveis. Aqui você vê um monte de exemplos são dados aqui, eles estão disponíveis em várias formas e tamanho. Quando queremos utilizar esses anodos, precisamos saber qual anode desempenha melhor para isso, e também, queremos saber quanto tempo esses anodos serão capazes de proteger nossas estruturas de concreto armado. Como escolher esses anodes?
Não podemos ir para o método de julgamento e erro porque a vida dos anodos sacrificiais que estamos olhando é de cerca de 20 25 anos. Por isso, precisamos saber o desempenho desses anodos em muito pouco tempo. Então, desenvolvemos um método de teste de curto prazo, chamamos de teste de Performance de Galvanic Anode ou teste GAP. É isso que eu vou discutir depois disso.
 
Então, aqui você vê no lado esquerdo estamos replicando a mesma coisa de campo para o laboratório. Você tem um anode aqui, que é anode por aqui, então este rebar é replicado com a mesh nichrome aqui, esta malha nichrome é colocada na parte inferior que está se comportando como a rebarra nas estruturas e cercando para que coloquem este sistema cementista que está replicando o concreto na estrutura de concreto armado.
 
Então, como preparamos este espécime de teste para teste de GAP é tomarmos um ânodo galvanico, qualquer que você queira testar, qual é o desempenho disso ou o que é a vida se você quer avaliar a vida desse ânodo. Pegue o ânodo galvanico, retire o motor de ativação, esta é a peça de metal dentro deste motor de ativação e meça a área do ânodo galvanico. Digamos que a área A é tomada.
 
Nichrome mesh é um material de resistência à corrosão, você pode tomar qualquer material resistente à corrosão, nós tiramos a mesh nichrome. Área da malha de nichroma deve ser 5 vezes a área da peça de metal. Em seguida, pegue o ânodo galvanico recém-perturbado e conecte um fio de cobre ou qualquer fio que você puder levar conexão a isso.
 
E prepare uma mistura cimentícia funcional usando areia, cimento e água e em seguida coloque-a qualquer em qualquer um dos mold que seja para o tamanho do ânodo. O nosso objetivo aqui é manter a cobertura a 5 mm em torno de todo o sistema. Então, só que este fio de conexão vai sair. Assim, em última análise este espécime de teste GAP vai se parecer com isso, você terá peça de metal dentro de motor de ativação em torno disso, um fio saindo é assim que o espécime de teste GAP vai se parecer. Então, é assim que um dos exemplos do espécime de teste do GAP está aqui.
 
Este é um procedimento detalhado para preparar um espécime de teste GAP você pode ler isso e preparar o seu próprio espécime de teste GAP. Por isso, após o casting, nós curamos por 7 dias.
 
O que você vê aqui é a configuração de teste do GAP. Nesta na base colocamos uma bancada não metálica para elevar o nível do espécime GAP. Por que estamos fazendo isso é fornecer oxigênio suficiente para o cátodo que é a nossa malha nichrome que é colocada na parte inferior do espécime, e então o espécime GAP que eu expliquei é colocado em cima da malha nichrome e que está conectado ao terminal positivo da fonte de alimentação DC de energia.
E a mesh nichrome está conectada ao terminal negativo da fonte de alimentação DC e então aplicamos uma diferença de potencial de um volt. Podemos aplicar uma diferença de potencial menor que 5 volts. Mas estamos restringindo-o a 1 volts que podem estar muito próximos do cenário real e com base nisso seremos capazes de capturar resposta muito próxima de um ânodo galvanico no cenário real.
 
Para avaliar o desempenho de anode galvanico, medimos a corrente de saída do espécime de teste GAP. Nós conectamos o multimetro em série entre o ânodo e o cátodo e medimos o quanto de corrente está saindo do espécime de teste GAP. Essas medições têm que ser feitas todo dia alternativo para capturar quando exatamente é o espécime de teste GAP que falhou em fornecer a corrente de saída suficiente.
 
Aqui está um exemplo das medições realizadas formam dois anodos galvanicos comercialmente disponíveis. E o que vemos aqui é anode ‘ A ’ foi capaz de suprir uma corrente de cerca de 20 micro amperes e o anode ‘ B ’ foi capaz de suprir uma corrente de cerca de 150 micro amperes. Com base nisso o que podemos ver é anode A está se apresentando melhor que o anode B porque a corrente de saída do ânodo B é menor que a anode A.
 
Esta medição foi realizada continuamente por um período de 300 dias. O que vemos é anode B falhou após cerca de 100 dias e a corrente de saída do ânodo foi de cerca de 0. Considerando que, o ânodo A é capaz de se apresentar por muito longo prazo. Então, isso mostra que o anode A realiza melhor que o anode B. Com base nisso, como podemos calcular a vida de serviço também? Agora, aqui o passe total de carga durante o teste do GAP deve ser igual ao total do passe de carga durante a vida de serviço da estrutura de concreto.
 
Então, o que se vê aqui é esta a área abaixo da curva durante os testes deve ser igual à área abaixo da curva quando é realmente feita em um elemento RC. Então, como podemos calcular isso, deixe o ’ s dizer que você sabe o quanto de corrente é necessária para proteger uma estrutura de concreto armado. Então, nós fazemos esse teste e sabemos qual é a corrente que vem do teste do GAP, esta é a corrente que está vindo do teste do GAP.
 
Isso é ‘ i ’ GAP. tempo do teste do GAP você sabe em que momento o ânodo está falhando, são cerca de 90 dias. Então, isso é isso também nós sabemos. Sabemos o quanto é atual necessária para proteger a estrutura de concreto armado, mas não sabemos quanto tempo vai dar certo. iGAP ∗ tGAP = inecessário ∗ tGA service life Assim, usando esta equação, podemos calcular quanto tempo o ânodo galvanico vai realmente proteger a estrutura de concreto reforçado. Isso parece muito fácil aqui, mas você terá que integrar cada parte aqui. A integração de cada seção lhe dará o preciso ou perto da vida de serviço precisa do ânodo galvanico.
 
Utilizando o teste GAP, podemos avaliar o desempenho de anodos galvanicos disponíveis comercialmente. E também podemos avaliar ou estimar a vida de serviço de anodes galvanicos que estão disponíveis no mercado. Em seguida, escolha qual anode tem que ser usado na estrutura de concreto armado para reparo. E podemos estimar qual é a vida esperada do reparo que estamos buscando com base em que podemos escolher o ânodo que se encaixa melhor para a vida que estamos buscando e o desempenho, que
estamos procurando por.
 
Agora, Karthikeyan demonstrará como a medição deve ser feita a partir de espécime de teste GAP. Obrigado. Olá a todos, eu sou Karthikeyan, sou um aluno de Doutorado do Departamento de Engenharia Civil, IIT Madras. Agora eu vou te demonstrar como tirar medidas dos espécimes do GAP.
 
Aqui podemos ver espécimes feitos a partir de diferentes anodos disponíveis comercialmente estão sendo testados. Então, aqui podemos ver que o fio vermelho está vindo do ânodo que está indo para a fonte de alimentação DC e ele é conectado de volta para o cátodo que é a malha nichrome através do cabo preto.
 
O objetivo do teste GAP é medir a corrente de saída que está vindo do ânodo. Para conseguir isso, temos que colocar um multimetro em série entre o ânodo e o cátodo para medir a corrente de saída que está vindo do ânodo.
 
Agora vou demonstrar a vocês como fazer medições a partir de 2 espécimes de anode que são feitos a partir de dois anodos diferentes comercialmente disponíveis. Podemos ver que estamos colocando um multimetro em série entre o ânodo e o cátodo e a saída atual que está vindo do ânodo está em torno de 41 micro amps.
 
Esta é a saída atual de outro espécime do GAP que foi feito a partir de um outro anode disponível comercialmente. Então, a corrente de saída que podemos ver é quase em torno de 1,14 micro amps, temos que realizar essas medições atuais em todo dia alternado até que a corrente de saída do ânodo caia para 0. Esse ponto marca o fim da vida de serviço do ânodo.
 
Agora, há alguns estudos de caso que vou mostrar a vocês outras partes do mundo; eles têm experiência sobre o desempenho de anodos e eficácia da proteção catódica você pode ver se você don ’ t fornecer qualquer proteção e o caso com proteção de anode galvanico, há redução significativa na corrosão total. Este é um experimento feito no Kansas e onde você pode ver a redução de 80% na quantidade de corrosão em comparação com o controle.
 
Mesmo que você forneça um selador, ele doesn ’ t não é tão eficaz. Por isso, entre os sistemas como o revestimento de rebar ou um selador e galvanico, ficou muito claro que os sistemas anode se apresentam muito bem. E, ajuda na redução da corrosão significativamente, muito melhor do que ou muito mais do que a eficiência do revestimento de rebar, ou de um selador.
Então, esse é eu acho que a maneira de ir para quando você fala sobre reparo de estruturas de concreto, especialmente quando você quer isso por durar de 20 25 anos sem qualquer intervenção adicional.
 
Agora, esse é um cenário global em que podemos ver isso, estatísticas sobre número de sistemas CP. É por isso que estou mostrando isso, globalmente as pessoas tentaram e comprovaram que isso funciona realmente bem para estruturas de concreto e é alto o tempo que também aumentamos o número de tais aplicações em nossas estruturas de concreto, que estão experimentando uma severa corrosão. E também, outras estruturas importantes, que não queremos corroborar, de modo que é a prevenção catódica.
 
Se sabermos que a estrutura realmente não vai atender a vida de design ou se está prestes a corroir, então é melhor instalar os sistemas antes que eles comecem a corroendo. Dessa forma, o trabalho em si é mais fácil, e também você economa muito dinheiro porque uma vez que começar a corroborar as coisas vai ser muito, muito difícil já que a prevenção de instrução age-old é melhor do que remediar. Por isso, a prevenção catódica é melhor do que a proteção catódica. A prevenção catódica é melhor do que esperar até que o aço corrói e depois vá para proteção catódica que é mais cara.
 
Isto é nos EUA; eles gastam cerca de 40 milhões de rúpias no resto da proteção catódica do mundo é de 80 milhões onde você pode ver as estatísticas da Índia apenas 1 milhões. Mas se você olhar para a quantidade de estruturas de concreto que estão em perigo, nós também temos número muito grande. Então, é definitivamente uma estratégia que é muito boa em tecnologia que é muito aplicada em outros lugares do mundo.
 
E é alto o tempo que devemos também levar isso muito a sério. Você vê o tipo de estruturas de jetty industries, perto de área costeira, usina de energia, pontes, comercial, todos os tipos de estruturas estão lá. E então se você olhar para o caso indiano apenas 60%, as usinas de energia, especialmente as torres de resfriamento, há muitas torres de resfriamento, que você vê água e então eles começaram a expor corrosão muito antes e as pessoas tentaram proteger tais estruturas com proteção catódica.
 
De novo, devo dizer a vocês esses dados que recebi de um dos meus amigos em tecnologias de corrosão vetorial, Dhruvesh Shah. Mas temos que ver que este pode não ser um número exato quando consideramos o país inteiro. Isso se baseia apenas em um determinado fabricante, mas há muitos outros fabricantes ou produtos disponíveis no mercado. Então, se você realmente olhar para a distribuição de onde os sistemas de proteção catódica são usados, e quanto de sistemas de prevenção catódica são usados, podemos estudar isso e então precisamos realmente aumentar porque enquanto eu falo, há muitas estruturas que estão corroendo e queremos prender a corrosão em tais estruturas por sistema de proteção catódica. E há muito espaço para fazer um reparo de melhor qualidade pelo uso da proteção catódica.
 
E quais são os problemas ou por que estamos vendo dificuldades em penetrar no mercado. Quer dizer, eu tenho trabalhado nessa área por último par de anos e então essas são algumas das dicas que eu tenho por que a indústria não está captando essa tecnologia muito na Índia. Uma é a falta de conhecimento sobre essa tecnologia entre os engenheiros de concreto ou pessoal de reparo. E também, há um mito de que o custo inicial é alto, por isso mostrarei alguns dados sobre isso também.
 
E não há muitos especialistas disponíveis nesta área e a complexidade está aí. E depois há um fardo de manutenção. Mas estes nem sempre estão corretos. Se você faz um trabalho bom e muito bom você faz, é uma tecnologia muito boa. E se alguém se interessar, podemos falar sobre isso. E então os problemas de engenharia projetam sem considerar o desempenho a longo prazo. A maior parte do trabalho de reparo, dizem, nós reparamos e depois há uma expectativa oculta de que eles vão voltar em 5 anos e, novamente, fazer o reparo.
 
Já vi muitos casos como esse. Então, em uma média, se você reparar, fazer um reparo de correção, sem esse sistema de proteção catódica, você pode esperar que a corrosão continue acontecendo por causa do efeito halo. E então em cerca de 5 6 anos, você vai acabar refazendo o reparo. Então, esta é uma lei geral. A maioria dos engenheiros experientes sabe disso, em 5 6 anos você volta para o mesmo site e faz os reparos. Portanto, isso é algo que queremos evitar, para que tenhamos vida longa para o reparo ou alcançamos o alvo de reparo durável.
 
Falta de experiência de campo e, em seguida, acidificação ou reação ASR devido à alta densidade de corrente anódina que é, se o design for over projetado, e então alta resistividade de materiais de reparo, isso também é um desafio, às vezes, mas, nesses casos, você não espera grande parte da corrosão. Então essa é uma história diferente.
 
Agora, o custo do ciclo de vida. Essa é uma comparação onde estamos mostrando que a prevenção catódica é realmente, realmente muito boa quando se fala de vida muito longa. Então, se você está falando de proteção catódica, ou seja,   vamos dizer neste caso no ano do ano 20, você vê um dano de corrosão. E então se nós apenas fizermos um reparo de correção, você vai com essa linha vermelha e então os custos continuam aumentando.
 
E aí você faz que a cada 5 minutos, 6 anos os custos continuam aumentando.
Mas se você for para proteção catódica, que é a curva azul aqui, você pode ver esse passo indo, algum substituto depois de algum tempo e ainda assim você é capaz de alcançar 8 anos de vida sem muito, sem muitas implicações de custo como é mostrado nessa curva vermelha. Novamente, deixe-me dizer que este é um gráfico conceitual, apenas para mostrar como a prevenção catódica é melhor do que a proteção catódica e como a proteção catódica é melhor do que um reparo convencional sem proteção galvanica, anodos galvanicos.
 
Esta é algumas estatísticas novamente coletadas do campo, você pode ver aqui obras em uma cantina em Mumbai, que é novamente o HPCL. Fica muito perto do litoral uma estrutura de jetty. Todas estas são estruturas costeiras, onde tiveram que ir para esse tipo de reparo porque os outros reparos não estavam funcionando e descobriram que a poupança está na faixa de 70%, o que é muito, muito alto em comparação com o reparo convencional de correção e uma vez que você faz isso, não há mais intervenções necessárias para 20 25 anos.
 
Então, para resumir, conversamos sobre o revestimento de alcalinidade revestida de precauções adequadas para ser tomada para evitar desbonos e para que o revestimento funcione muito bem. E, então, novamente, o revestimento para trabalhar muito bem o aplicativo deve ser muito bem feito deve ser feito em uma superfície limpa, superfície de rebarra limpa. Em seguida, falamos sobre proteção galvanica anode proteção catódica ou sacrificial anode catodic proteção SACP e então também olhamos para como garantir que os anodes que você seleciona são de boa qualidade.
 
Nós introduzimos o teste GAP teste Galvanic Anode Performance e depois também olhamos para vários recursos que um anode deve ter como a conectividade entre a barra rebarra e o fio de amarração e a conectividade entre a barra rebar e a rebarra como dentro do onde quer que eles reparem região. E então também falamos sobre como poroso o motor encapsulado ou a argamassa ativadora deve ser, ele deve fornecer PH alto para o zinco corroer 13 + para toda a vida do design.
 
Então, se o sistema for, se o ânodo particular não for capaz de fornecer esse ânodo não funcionará por longo prazo. Então, todos estes devem ser considerados enquanto pensam em implementar sistemas de proteção catódica ou de prevenção catódica que seja melhor do que a proteção catódica. Por isso, o custo do ciclo de vida vai ser muito mais baixo se você for para a prevenção catódica e o custo do ciclo de vida vai ser muito mais baixo mesmo se você for para proteção catódica também, quando você comparar isso a um reparo convencional sem nenhum sistema anode.
 
Então, que uma vez reparado, podemos esquecer por pelo menos 20 25 anos e isso é um alívio muito bom para os engenheiros de campo ou para os tomadores de decisão. De modo que, esse dinheiro pode ser usado para outras atividades de construção ou para outro uso.
 
Obrigado estas são as referências que utilizamos para fazer esta palestra. Obrigado.