Tesi sul tema "Corrosion efficiency"
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Luo, Jiaqi [Verfasser]. "Corrosion of copper in antibacterial efficiency test / Jiaqi Luo". Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2020. http://d-nb.info/1230797343/34.
Testo completoElshami, Ahmed. "Efficiency of corrosion inhibitors used for concrete structures in aggressive environment". Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012NANT2035.
Testo completoThe deterioration of a concrete structure may occur due to many processes, which act individually or synergistically. Some examples of processes that cause material deterioration include alkali aggregate reactivity, sulphate attacks, freezing, thawing, cycling, carbonation or salt attack inducing corrosion of concrete reinforcement. Corrosion of reinforcing rebars is one of the most important phenomenon’s that reduce the service life of a concrete structure, and causes a huge impact on the maintenance budget of affected structure. The objective of this research work is to study the long-term durability of different corrosion inhibitors. On the one hand, three additive corrosion inhibitors are selected as representatives : one is a calcium nitrite based corrosion inhibitor (CNI), the other corrosion inhibitors are ethanolamine (AMA) and sodium monoflurophosphate (MFP). They were admixed in water before casting of three different concretes (Ordinary Portland cement concrete (OPCC), blended cement concrete prepared with 30% slag in mass substitution of Portland cement (BCC) and ready-mix concrete (RMC)). In order to characterize the effectiveness of these inhibitors, four approaches are used: one at the level of pore concrete simulating solutions, one at the solution extract of cement level, one at the mortar level and one at the concrete level. The study was performed through the using electrochemical and analytical methods to discuss the inhibition mechanism in the presence of chloride ions. On the other hand, the objective of this study is to explore the efficiency of a new inhibitive pigment zinc-phosphate (ZP) used as coating for rebars and obtained by chemical conversion and cathodic electrochemical treatment, to protect carbon steel rebar against the corrosion by chloride ions in fresh pore concrete simulating solutions and mortars
Rommetveit, Tarjei. "On the Efficiency of Data Communication for the Ultramonit Corrosion Monitoring System". Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Department of Electronics and Telecommunications, 2006. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-10064.
Testo completoUltramonit is a system under development for permanent installation on critical parts of the subsea oil- and gas pipelines in order to monitor the corrosion continuously by using ultrasound. The communication link which connects the Ultramonit units with the outside world is identified as the systems bottleneck, and it is thus of interest to compress the ultrasonic data before transmission. The main goal of this diploma work has been to implement and optimize a lossy compression scheme in C on the available hardware (HW) with respect to a self-defined fidelity measure. Limited resources, such as memory constraints and constraints with respect to the processing time, have been a major issue during implementation. The real-time aspect of the problem results in an intricate relation between transfer time, processing time and compression ratio for a given fidelity. The encoder is optimized with respect to two different bit allocation schemes, two different filters as well as various parameters. Compared to transferring the unprocessed traces, the results demonstrate that the transfer time can be reduced with a factor 12. This yields acceptable fidelity concerning the main application of long term monitoring of subsea pipelines. However, for ultra-high precision applications where the total change in thickness due to corrosion is less than a few micrometers, compression should not be employed.
Wang, Hansheng. "Electrochemical investigation of "green" film-forming corrosion inhibitors :". Thesis, KTH, Skolan för kemivetenskap (CHE), 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-40888.
Testo completoGALLO, GERSON ORTIZ. "EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF ALUMINA-COATED P92 STEEL TO HIGH TEMPERATURES CORROSION". PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2018. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=35988@1.
Testo completoCOORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR
CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO
PROGRAMA DE SUPORTE À PÓS-GRADUAÇÃO DE INSTS. DE ENSINO
A redução na emissão de CO2 na atmosfera é um dos desafios atuais mais importantes enfrentados por diferentes indústrias no mundo. A geração de energia através da queima de combustíveis fósseis utilizando oxigênio puro [1], também chamada de tecnologia de oxicombustão, é uma opção utilizada pelas indústrias de geração de energia para minimizar os índices de concentração de CO2 até emissão ZERO [1,2]. Inevitavelmente, as tubulações dos trocadores de calor que conformam aquelas plantas de energia, sofrem corrosão em contato com os gases de combustão (H2O-CO2) em altas temperaturas. Estas tubulações, fabricadas com aço ou com ligas ferro-cromo vem sendo utilizadas no intuito de reduzir a corrosão. Tubulações com revestimentos/recobrimentos protetores tem sido também considerados para aumentar a resistência a processos corrosivos sem requerer o emprego de ligas de alto custo. Um revestimento adequado deve ser inerte e estável em altas temperaturas como é o caso dos materiais cerâmicos. A alumina, sendo um material estável em ambientes característicos do processo de oxicombustão apresenta características favoráveis para esta proteção [3]. Amostras de Fe-Cr foram oxidadas sob condições que simularam processos de Oxicombustão nos laboratórios do Bundesanstalt Für Materialforschung Und-Prüfung (BAM) Berlim-Alemanha. O processo ocorreu a 650 graus Celsius durante 2000 h, em atmosfera contendo 60 por cento CO2,30 por cento H2O, 7 por cento N2, 2 por cento O2 e 1 por cento SO2. A caracterização microestrutural das amostras oxidadas foi realizada nos laboratórios do instituto Nacional de Tecnologia (INT), utilizando técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios-X (EDS). Foram produzidos riscos na superfície do revestimento de Al2O3, previamente aos testes de oxidação, para simular falhas no revestimento; além da eficácia do revestimento de alumina, foi também avaliado o papel do cromo como meio protetor contra a corrosão e de outros elementos de liga no processo de oxidação do aço P92, buscando identificar o mecanismo de oxidação. Como resultado do fluxo dos gases de oxicombustão há formação de camadas de Fe3O4, Fe2O3 e cromo-espinélio nas ligas sem revestimento. As amostras que possuíam o revestimento de alumina apresentaram ótima proteção, com resultados de uma alta eficácia, enquanto as amostras que tinham riscos apresentaram uma oxidação interna de oxidação cromo-espinélio protetor na matriz logo abaixo da região afetada.
The reduction in the emission of CO2 in the atmosphere is one of the most important problems faced by different industries in the world. The generation of energy from oxyfuel oxygen, [1], also called Oxyfuel technology, is a matter of CO2 emission for ZERO [1,2]. Inevitably, as pipes of the heat exchangers that make up these power plants, they suffer corrosion in contact with the flue gases (H2O-CO2) at high temperatures. These pipes, made of steel or iron-chromium alloys, are not used instead of reducing corrosion. Pipes with protective coatings have already been submitted to increase resistance to corrosive processes without requiring the use of high cost alloys. One which must be inert and static at high temperatures is the case of ceramic materials. An alumina, being a suitable material to the environments characteristic of the Oxyfuel process, presents characteristics favorable to the protection [3]. Fe-9Cr samples were oxidized under conditions that simulated Oxyfuel processes in the laboratories of the Bundesanstalt Für Materialforschung Und-Prüfung (BAM) Berlin-Germany. The process occurred at 650 degree Celsius for 2000 h, in an atmosphere containing 60 percent CO2, 30 percent H2O, 7 percent N2, 2 percent O2 and 1 percent SO2. The microstructural characterization of the oxidized samples was performed in the laboratories of the National Institute of Technology (INT), using Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) techniques. Risks were produced on the Al2O3 coating surface, prior to the oxidation tests, to simulate coating failures; besides the effectiveness of the alumina coating, the role of chromium as a protective medium against corrosion and other alloying elements in the oxidation process of P92 steel was also evaluated, in order to identify the oxidation mechanism. As a result of the flow of oxyfuel gases, Fe3O4, Fe2O3 and chromium-spinel layers are formed in the alloys without coating. The samples that had the alumina coating presented optimum protection, with results of a high efficiency, while the samples that had scratches presented an internal oxidation of protective chromium-spinel oxidation in the matrix just below the affected region.
Zvandasara, Tendayi. "Influence of hydrodynamics on carbon steel erosion-corrosion and inhibitor efficiency in simulated oilfield brines". Thesis, University of Glasgow, 2010. http://theses.gla.ac.uk/2284/.
Testo completoWANG, QIANG. "The Role of Zinc Particle Size and Loading in Cathodic Protection Efficiency". VCU Scholars Compass, 2012. http://scholarscompass.vcu.edu/etd/2908.
Testo completoASSIS, SERGIO L. de. "Estudo comparativo de ensaios acelerados para simulacao da corrosao atmosferica". reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2000. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10872.
Testo completoMade available in DSpace on 2014-10-09T14:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07005.pdf: 6131632 bytes, checksum: b80963599556c1f13207cf28f7929c5b (MD5)
Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
Al-Zubail, Saleh Abdullah. "An evaluation of efficiency of phenylenediamines as corrosion inhibitors for ASTM-A-179 steel in 1.0 N hydrochloric acid at room temperature". Ohio : Ohio University, 1986. http://www.ohiolink.edu/etd/view.cgi?ohiou1183039807.
Testo completoAl-Zubail, Saleh Abdullah. "An evaluation of efficiency of phenylenediamines as corrosion inhibitors for ASTM-A-179 steel in 1.0 N hydrochloric acid at room temperature". Ohio University / OhioLINK, 1987. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1183039807.
Testo completoKroča, Michal. "Studium účinnosti korozně inhibičních látek ve správkových hmotách a optimalizace jejich dávkování". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, 2015. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-227586.
Testo completoAl-Edani, Ameen Ahmed Nassar. "Efficient fracture mechanics programming system for linear and non-linear problems using finite-element and boundary-element methods". Thesis, Cranfield University, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.276169.
Testo completoDedy, Eka Priyanto. "Efficient Pretreatment Technology and Ash Handling for Co-firing Pulverized Coal with Biomass". Kyoto University, 2018. http://hdl.handle.net/2433/235093.
Testo completoHeller, Jacques. "Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique". Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4009/document.
Testo completoThis work is a study of CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transduer)based acoustical transformers as a step in the development of insulating components in semiconductor switches control chain. CMUT transducers being electromechanical systems (MEMS), their monolithic integration with semiconductor switches is full of interesting perspectives . The proposed architecture consists of two CMUTs layered on each side of a silicon substrate. A computational tool was designed to predict the behaviour of the transformer. Measurement protocols of the power efficiency of the constructed transformers were set up and allowed to quantify the prototypes' performances (A 32 % efficiency is currently reached, with improvements attainable up to 60 %). Exploring the results of the developed model, validated by bench measurements, allowed to determine the current limits of the transformers as well as perspectives of improvement
Mullen, Steven J. "An assessment of the IMEF depot-level corrosion prevention and control program and the viability of making it more efficient and/or outsourcing the requirements through private sector initiatives". Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2002. http://library.nps.navy.mil/uhtbin/hyperion-image/02Dec%5FMullen.pdf.
Testo completoOfoegbu, Stanley Udochukwu. "Corrosion and corrosion inhibition in multi-material combinations". Doctoral thesis, 2018. http://hdl.handle.net/10773/24097.
Testo completoOs projectos mais recentes de veículos usados pelas indústrias aeronáutica e dos transportes combinam alta resistência, baixo peso, consumo eficiente de combustível e reduzido impacto ambiental, para o que juntam no mesmo desenho materiais muito diversos. A corrosão destas combinações multi-materiais pode ser acelerada quando se unem materiais com propriedades químicas e electroquímicas bastante diferentes. Como as estratégias actuais de mitigação da corrosão não focam sistemas multi-materiais, há a necessidade urgente em caracterizar os mecanismos da corrosão nestes novos sistemas a fim de desenvolver soluções eficazes para a sua prevenção. Este trabalho centrou-se na compreensão dos mecanismos da corrosão de dois sistemas multimateriais com relevância para as indústrias aeronáutica e dos transportes: Al - Cu - CFRP (polímeros reforçado com fibra de carbono) e Zn - Fe - CFRP, respectivamente. Com base nos resultados obtidos procurou-se identificar, à escala laboratorial, inibidores de corrosão eficazes. Começou-se por estudar separadamente cada um dos cinco materiais constituintes das combinações multi-materiais, em solução aquosa NaCl 50 mM com e sem inibidores de corrosão. O CFRP, o único material não metálico, foi estudado extensivamente para caracterizar a sua acção electroquímica como cátodo, pois esta torna-se prejudicial quando o CFRP está ligado a metais. Estudou-se também formas de minimizar a reacção catódica no CFRP e a corrosão dos outros metais. O passo seguinte foi o estudo de pares desses materiais à micro e macro-escala admitindo que os inibidores de corrosão capazes de reduzir a corrosão galvânica nestes sistemas simples (Al - CFRP, Al - Cu, e Cu - CFRP para o sistema galvânico Al - Cu - CFRP) e (Fe - CFRP, Zn - CFRP, e Zn - Fe para o sistema Zn - Fe - CFRP) serão também eficazes na protecção da estrutura multi-material real. Por fim os inibidores mais eficientes foram estados para as combinações multi-marieriais completas, Al - Cu - CFRP e Zn - Fe - CFRP. Os resultados obtidos trazem uma melhor compreensão do comportamento electroquímico do CFRP quando sujeito a polarização catódica ou quando ligado galvanicamente a vários metais. Os resultados apresentam também estratégias possíveis para impedir o processo catódico à superfície do CFRP. Identificou-se ainda vários compostos com a capacidade de inibir a corrosão nos sistemas Al - Cu - CFRP e Zn - Fe - CFRP. Como resultado do trabalho realizado para esta Tese, desenvolveu-se um procedimento para monitorização da degradação do “plástico” reforçado com fibra de carbono (CFRP). Propõem-se também mecanismos para a corrosão e inibição em sistemas multi-material como por exemplo, Al - Cu - CFRP e Zn - Fe - CFRP
Programa Doutoral em Ciência e Engenharia de Materiais
Wu, Sheng Tzong, e 吳昇宗. "Inhibiting Efficiency and Mechanical Degradation by Adding Corrosion Inhibitor in Concrete". Thesis, 1994. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/37139545180731642572.
Testo completo國立海洋大學
河海工程學系
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In this study, the inhibit efficiency and mechanical properties of two inhibitors in concrete are evaluated. Two kind of inhibitors (0.05% to 0.5% by weight of dry cement), potassium chromate and sodium sulfite, are added in concrete. To simulate the chemistry of the contaminated concrete in marine environment, NaCl (0.5%) by weight of dry cements is added in some specimens. After 28-days water curing, specimens are divided into two groups:the firstgroup is immersed in sea water to simulate the nature corrosion process, and the second group is immersed in sea water and connected to DC power supply to accelerate the corrosion process. The open circuit potential (OCP) and AC impedance methods are employed to evaluate the inhibit efficiency, and the compressive strength test and pull-out test are applied to study the degradation of mechanical behaviors due to inhibitors. The results show that potassium chromate is a better inhibitor than sodium sulfite. The compressive strength is reduced while these two inhibitors areused in concrete. On the other hand, bond strength do not change sosignificant for potassium chromate. The OCP and AC impedance methods show that potassium chromate do inhibit corrosion of steel rebars if sufficient amount is added. In accelerated experiments, it was surprisingly found that some specimens of the potassium chromate group show positive OCPs.
Benítez, Mongelós Pablo Daniel. "Maintenance support strategies for reinforced concrete structures under corrosion risk". Doctoral thesis, 2018. http://hdl.handle.net/10773/24928.
Testo completoAs estruturas de betão armado (BA) constituem uma grande parte das estruturas e infraestruturas construídas em todo o mundo. A sua maioria foi construída na primeira metade do século passado, logo, a sua vida útil apresenta atualmente, em muitos casos, um estado crítico, na perspetiva da sua manutenção. Um dos mecanismos de degradação mais frequentes e dispendiosos neste tipo de estruturas está associado à corrosão das armaduras. Esta tese analisa a corrosão induzida por carbonatação, considerando que é a principal causa de degradação em estruturas de betão no Paraguai. O problema crescente advindo das alterações climáticas alertou os responsáveis da manutenção deste tipo de estruturas, desde o final do século passado. Vários estudos mostraram que podem ser afetadas pelo impacto desse fenômeno no que respeita à sua durabilidade, salientando a redução na expectativa de vida útil dessas estruturas, causada por um aumento da taxa de corrosão, associada ao aumento da temperatura e às concentrações atmosféricas de CO2. Estas conclusões levaram ao desenvolvimento desta tese, cujo objetivo principal é desenvolver uma metodologia otimizada para a formulação de estratégias de manutenção de estruturas de BA submetidas à degradação por corrosão induzida por carbonatação, considerando os efeitos das alterações climáticas. Para o cumprimento dos objetivos desta tese, efetuou-se uma análise de modelos numéricos de carbonatação em estruturas de betão armado, para a obtenção das curvas de degradação. As curvas de degradação obtidas com o modelo matemático escolhido e modificado, mostram a profundidade de carbonação esperada no Paraguai para os próximos 50 anos, considerando diferentes cenários climáticos. Por sua vez, com esta análise, foi possível determinar os tempos de início e de propagação da corrosão previstos para as estruturas, considerando diversas configurações dos principais parâmetros que influenciam a durabilidade: a qualidade do betão e a espessura do recobrimento. Definidas as condições de degradação foram formuladas estratégias de manutenção preventiva baseadas em modelos de decisão. Estes modelos numéricos foram estabelecidos em duas etapas que compreendem o planeamento das inspeções e o planeamento das reparações. Para a primeira etapa foi proposta uma análise de eficiência, complementada com o processo de otimização dos momentos de inspeção e das técnicas de intervenção mais apropriadas. Para o planeamento da reparação, foi desenvolvido um modelo dinâmico para apoio à tomada de decisões que considera a análise de custos da estratégia de manutenção e a capacidade das técnicas de inspeção e reparação para garantir a durabilidade das estruturas, de forma eficaz, através de manutenção preventiva. Os resultados desta tese mostram que o risco de degradação de estruturas de betão armado induzidas por carbonatação, pode aumentar no futuro devido ao efeito das alterações climáticas. Assim, para o pior cenário climático, estima-se um aumento médio de 25% na profundidade máxima de carbonação na segunda metade deste século em relação a um cenário de controle. Enquanto que o tempo para atingir a mesma profundidade máxima de carbonatação do cenário de controle pode ser reduzido entre 7 e 10 anos para o melhor cenário, dependendo da qualidade do betão. Além disso, o modelo de manutenção desenvolvido é facilmente aplicável e permite a formulação de estratégias de longo prazo que otimizem recursos ao menor custo, para lidar com esse mecanismo de degradação.
Las estructuras de hormigón armado (H°A°) comprenden una gran parte de las infraestructuras en todo el mundo. La mayoría de estas estructuras se han construido en la primera mitad del Siglo XX, por lo que su vida útil se encuentra actualmente en una etapa crítica desde la perspectiva del mantenimiento. Uno de los mecanismos de degradación más frecuentes y costosos en este tipo de infraestructura está asociado con la corrosión del refuerzo. Esta investigación se centra en la corrosión inducida por la carbonatación, ya que es la principal causa de degradación de las estructuras de H°A° en Paraguay. El creciente problema del cambio climático ha llamado la atención de los administradores del mantenimiento de las estructuras desde finales del siglo pasado. Varios estudios han demostrado que las infraestructuras podrían verse afectadas por el impacto de este fenómeno desde el punto de vista de la durabilidad. Estos estudios han demostrado una reducción en la vida útil prevista de las estructuras causada por un aumento en la tasa de corrosión asociada con el aumento de temperatura y las concentraciones atmosféricas de CO2. Esta condición ha llevado a la elaboración de esta tesis cuyo principal objetivo es desarrollar una metodología optimizada para la formulación de estrategias correspondientes al mantenimiento de estructuras H°A° sometidas a la corrosión inducida por la carbonatación, considerando los efectos del cambio climático. Para el cumplimiento de los objetivos de esta tesis, se ha desarrollado un análisis sobre la modelación numérica de la carbonatación en el hormigón para obtener las curvas de degradación en estas estructuras. Estas curvas muestran la profundidad de carbonatación esperada en Paraguay durante los próximos 50 años bajo la consideración de diferentes escenarios climáticos. A su vez, con este análisis se ha podido determinar el tiempo de inicio y propagación de la corrosión previstos para las estructuras considerando varias configuraciones de los parámetros principales para la durabilidad: la calidad del hormigón y el espesor del recubrimiento. Una vez que se han definido las condiciones de degradación, se han formulado estrategias de mantenimiento preventivo basadas en modelos de decisión. Estos modelos numéricos se han establecido en dos etapas que comprenden la planificación de inspecciones y la planificación de reparaciones. Para la planificación de las inspecciones, se ha propuesto un análisis de eficiencia que se complementa con el proceso de optimización de los tiempos de inspección y las técnicas de intervención más adecuadas. Para la planificación de reparaciones, se ha desarrollado un modelo dinámico para la toma de decisiones que considera el análisis de costos de la estrategia de mantenimiento y las capacidades de las técnicas de inspección y reparación para garantizar la durabilidad de las infraestructuras de manera efectiva a través del enfoque de mantenimiento preventivo. Los resultados de esta tesis han demostrado que el riesgo de corrosión inducida por la carbonatación de las estructuras podría aumentar en el futuro debido al efecto del cambio climático. Así, para el peor escenario climático, podría esperarse un aumento medio de 25% de la profundidad máxima de carbonatación en la segunda mitad de este siglo respecto a un escenario de control. Mientras tanto, el tiempo para alcanzar la misma profundidad máxima de carbonatación del escenario de control podría reducirse entre 7 y 10 años para el mejor escenario climático, dependiendo de la calidad del hormigón. Además, el modelo de mantenimiento desarrollado en esta investigación es fácilmente aplicable y permite la formulación de estrategias a largo plazo que optimizan los recursos al menor costo para hacer frente a este mecanismo de degradación.
This research has been funded with the support of the European Commission. This publication reflects the view only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use, which may be made of the information contained therein - ELARCH program (Project Reference number: 552129-EM-1-2014-1-IT-ERA MUNDUS-EMA21)
Programa Doutoral em Engenharia Civil
Nhlapo, N. S. (Nontete Suzan). "TGA-FTIR study of the vapours released by volatile corrosion inhibitor model systems". Thesis, 2013. http://hdl.handle.net/2263/32945.
Testo completoThesis (PhD)--University of Pretoria, 2013.
gm2013
Chemical Engineering
unrestricted
Figueira, Rita Maria Burguete Bacelar Marreiros. "Study of use of hybrid materials obtained by sol-gel to produce efficient pre-treatments to prevent galvanized steel reinforcement corrosion". Doctoral thesis, 2015. http://hdl.handle.net/1822/36404.
Testo completoA corrosão de armaduras no betão armado, por carbonatação do betão ou ataque por iões cloreto, é uma das maiores causas de degradação de estruturas. A propagação da corrosão após o seu início é, em geral, rápida, podendo conduzir à deterioração das estruturas num curto espaço de tempo, com custos de reparação elevados. A utilização do aço galvanizado é reconhecida como uma medida alternativa para aumentar o tempo de vida útil das estruturas expostas ao ataque de espécies agressivas. Imediatamente após embeber o aço galvanizado no betão fresco, que se revela como um ambiente extremamente alcalino, a camada de zinco corrói-se durante um certo período (podendo variar de apenas umas horas a alguns dias) até que a camada de passivação se forme e o betão conclua o processo de cura. Este processo de corrosão inicial pode levar a um consumo da camada de zinco que varia entre 5 e 10 μm. Simultaneamente, ocorre produção de hidrogénio que pode originar perda de aderência entre o aço de reforço e o betão. Para minimizar e/ou bloquear esta reacção inicial, usam-se vários procedimentos tais como o aumento do teor de cromatos no cimento ou aquando da preparação do betão, a adição de água com cromatos dissolvidos. Adicionalmente, a deposição de camadas de conversão química à base de crómio na superfíce do aço galvanizado também foi um método amplamente utilizado. Consequentemente, este tipo de medidas tornaram-se rotina na prevenção da evolução do hidrogénio e proteção das armaduras galvanizadas. No entanto, devido à toxicidade dos iões Cr(VI), os cimentos Portland actualmente comercializados possuem na sua composição quantidades reduzidas de Cr(VI) e a aplicação de camadas de conversão química à base de crómio tem vindo a ser evitada. O método sol-gel é um processo versátil que envolve a utilização de uma ampla diversidade de precursores permitindo a incorporação de componentes adicionais que introduzem funcionalidades complementares tais como resistência à humidade, aderência, proteção da corrosão juntamente com o aumento das propriedades mecânicas, térmicas e ópticas. As vantagens deste processo são numerosas e além dos componentes orgânicos outros aditivos como os inibidores podem ser incorporados no sistema sol-gel melhorando a resistência à corrosão dos substratos metálicos. O presente estudo enquadra-se no desenvolvimento de revestimentos híbridos “amigos” do ambiente produzidos pelo método sol-gel para aço galvanizado de modo a minimizar a corrosão do zinco e a evolução de hidrogénio quando em contacto com meios cimentícios. Os pré-tratamentos propostos representam alternativas viáveis na substituição de pré-tratamentos à base de Cr(VI) utilizados para controlar a reação inicial entre o zinco e o betão fresco. Sintetizaram-se matrizes híbridas, baseadas em ureiasilicatos e aminoálcool-silicatos, que foram testadas na sua forma pura e após dopadas com um agente inibidor (Cr(III)). Os revestimentos foram depositados no aço galvanizado pelo método dip-coating. A eficiência dos diferentes híbridos enquanto barreira de protecção, em contacto com materiais que mimetizam as propriedades físico-químicas do betão (pastas cimentícias e argamassas) foi estudada e avaliada por diversas técnicas eletroquímicas e por técnicas de análise de superfície. Os resultados evidenciaram que os revestimentos híbridos obtidos pelo método sol-gel possuem propriedades promissoras para serem utilizados como pré-tratamentos “amigos” do ambiente no aço galvanizado em contacto com meios cimentícios. Os revestimentos estudados permitem, efetivamente, mitigar os efeitos adversos das reações iniciais entre o aço galvanizado e os materiais cimentícios. Estes pré-tratamentos revelaram-se alternativas promissoras à utilização de camadas químicas de conversão baseadas em cromatos.
The corrosion of steel in concrete is one of the major causes of structures degradation, requiring expensive rehabilitation. The use of hot dip galvanized steel (HDGS) has been recognized as an effective measure to increase the service life of reinforced concrete structures exposed to carbonation or to chloride ions. Immediately after the HDGS is embedded in fresh concrete, a highly alkaline environment, the zinc coating corrodes for a limited period (from several hours to a few days) until passivating surface layers are formed and the concrete hardens. This initial corrosion process may lead to zinc consumption between 5 to 10 μm. At the same time, hydrogen is produced which may lead to the loss of adherence between the steel and the concrete. Common procedures such as increasing the chromate content of the cement or adding water-soluble chromates into this preparation and the use of chromate conversion coatings (CCC) has a favourable effect on blocking initial zinc corrosion. Consequently, these have been trivial procedures employed to prevent hydrogen gas evolution and to protect the hot-dip galvanized rebars. However, due to the toxicity of Cr(VI) ions, current commercialized Portland cements have limited the content of Cr(VI) in their composition and the use of CCCs are currently being avoided. The sol–gel method is a versatile process involving the use of a large diversity of precursors, allowing the incorporation of additional components. This introduce complementary functionalities of the material, such as moisture resistance, adhesion and corrosion protection, along with the enhancement of mechanical, thermal and optical properties. The advantages of this technology are numerous and besides the organic component, other additives, such as inhibitors could be incorporated into the sol– gel system increasing the corrosion resistance of the metal substrates. This study is focused on the development of OIH coatings for HDGS reinforcement in contact with cementitious media. OIH sol-gel matrices doped and undoped with inhibitors, ureasilicate and alcoholaminosilicate, were synthesized. The coatings were deposited on HDGS by a dipping process. The barrier efficiency of the different OIH sol-gel coatings was studied and assessed by several electrochemical techniques and surface analysis, when in contact with cementitious materials (cement pastes and mortar). The results show that the OIH sol-gel coatings studied effectively allow the mitigation of harmful effects of the initial excessive reaction between cementitious materials and the HDGS, showing promising properties to be used as eco-friendly pre-treatments on HDGS in contact with cementitious media.
Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) for the PhD grant SFRH/BD/62601/2009.
Centro de Química [project F-COMP-01-0124-FEDER-022716 (ref. FCT PEst-C/QUI/UI0686/2011)-FEDER-COMPETE].