Corrosion potential: influence of moisture, water-cement ratio, chloride content and concrete cover

Abstract

ABSTRACT The method of measuring the corrosion potential is used as an electrochemical tool for helping the monitoring of the corrosion of reinforcements of concrete structures. As a criterion for evaluating results it is common to use intervals of corrosion potential and their correlation with corrosion probability, as precognizes ASTM C 876:2015. With this criterion, it is possible to establish an overview of the thermodynamic situation of corrosion in the structure or in the test specimen in laboratory. However, the method is influenced by several factors related with the concrete, the environment and with procedures adopted at the moment of executing the readings. Aiming to provide information to guide the technical and scientific environment regarding the right use of this type of non-destructive testing, the objective of this work is to evaluate some possible factors influencing the reading of corrosion potential, such as: moisture content of the concrete, water/cement ratio, thickness of the concrete cover and degree of contamination by chlorides. Results indicate that moisture and degree of contamination of the concrete by chloride ions had a tendency of making the corrosion potential more electronegative. Besides, it was verified that the influence of the cover is different for the case of contaminated concrete (1% of chlorides by mass of cement) and not contaminated with chlorides: the influence of the thickness of the cover, in the case of concrete contaminated by chlorides, was inversely proportional, in other words, the greater the cover thickness is, the less electronegative the value of the corrosion potential will be. On the other hand, in cases of concretes without chlorides, the effect of the cover thickness in the readings or corrosion potential was irrelevant. All this information was proved with 95% of statistical significance.RESUMO O método de medida de potencial de corrosão é utilizado como uma ferramenta eletroquímica de auxílio ao monitoramento da corrosão das armaduras de estruturas de concreto armado. Como critério de avaliação dos resultados, é comum que sejam adotados os intervalos de potencial de corrosão e sua correlação com a probabilidade de corrosão, preconizadas pela ASTM C 876:2015. Com este critério é possível estabelecer um panorama da situação termodinâmica de corrosão na estrutura ou no corpo de prova em laboratório. Porém, o método é influenciado por inúmeros fatores relacionados ao concreto, ao ambiente e aos procedimentos adotados no momento da realização das leituras. Visando fornecer informações para orientar o meio técnico e científico ao uso correto deste tipo de método de avaliação não destrutiva, o objetivo deste trabalho é avaliar alguns dos possíveis fatores de influência nas medidas de potencial de corrosão, tais como: teor de umidade do concreto, relação água/cimento, espessura do cobrimento das armaduras e grau de contaminação por cloretos. Os resultados indicaram que a umidade e o grau de contaminação do concreto por íons cloretos tenderam a tornar o potencial de corrosão mais eletronegativo. Além disso, foi verificado que a influência do cobrimento é diferente para o caso de concreto contaminado (1% de cloretos em relação à massa de cimento) e não contaminado com cloretos: a influência da espessura de cobrimento, no caso do concreto contaminado com cloretos, foi inversamente proporcional, ou seja, quanto maior a espessura de cobrimento, menos eletronegativo foi o valor do potencial de corrosão; por outro lado, nos casos de concretos moldados sem a contaminação por cloretos, o efeito da espessura de cobrimento nas leituras de potencial de corrosão foi irrelevante. Todas estas afirmações foram comprovadas com 95% de significância estatística.