dc.contributor.author | Felipe, Rafaela Farinha | |
dc.date.accessioned | 2023-12-19T13:37:13Z | |
dc.date.available | 2023-12-19T13:37:13Z | |
dc.date.issued | 2023-08-08 | |
dc.identifier.citation | FELIPE, Rafaela Farinha. Passivação de aços contendo baixo cromo (4 - 6 %massa) como reforços de matrizes cimentícias curadas por carbonatação. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19040. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19040 | |
dc.description.abstract | Reinforced concrete, composed of Portland cement and carbon steel, is an affordable material for projects, with satisfactory mechanical properties for civil construction. The alkaline solution in the concrete's pores guarantees the steel's ability to spontaneously passivate. However, cement production manufacturing involves high CO2 emissions. Therefore, alternatives for replacing Portland cement with cements with a low CO2 footprint have been developed. This work combined the use of steels with low percentages of chromium (4% and 6% by mass) in synthetic concrete solution cured by carbonation. The steels were produced in an arc furnace, rolled and annealed, with the aim of mimicking the grain size. The characterization of the steels was carried out using x-ray diffraction (XRD), optical microscopy and spark optical emission spectrometry. The steels subjected to synthetic solution were evaluated by electrochemical methods of open circuit potential (OCP), linear polarization resistance (LPR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization (PP). The passive film was evaluated using XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy). The steels produced had a ferritic structure. Electrochemical tests showed that conventional rebars are susceptible to corrosion in the matrix cured by carbonation. Steels containing chromium contents of 4% and 6% showed passivation, as confirmed by OCP values > -150 mVHg/HgO, Rp (resistance to polarization) > 300 kΩ.cm², high impedance modulus at 10 mHz (׀ Z10 ׀mHz > 106 Ω) and formation of a passivation plateau along the anodic potentiodynamic polarization. The XPS tests also showed the presence of compounds such as Cr2O3 and CrOOH, typical constituents of resistant passive films. Therefore, this study showed the possibility of producing low chromium steels that are passivated in cementitious matrices solution cured by carbonation. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Aço inoxidável | por |
dc.subject | Concreto armado | por |
dc.subject | CO2 | por |
dc.subject | Degradação | por |
dc.subject | Sustentabilidade | por |
dc.title | Passivação de aços contendo baixo cromo (4 - 6 %massa) como reforços de matrizes cimentícias curadas por carbonatação | por |
dc.title.alternative | Passivation of steel containing low chrome (4 - 6 %mass) as reinforcements of cement matrics cured by carbonation | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Koga, Guilherme Yuuki | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0933095081175012 | por |
dc.description.resumo | O concreto armado, composto por cimento Portland e aço carbono, é um material acessível para projetos, com propriedades mecânicas satisfatórias para construção civil. A solução alcalina de poros do concreto garante ao aço a capacidade de passivação espontânea. Entretanto, a manufatura de produção do cimento envolve altas emissões de CO2. Assim, alternativas para substituição do cimento Portland por cimentos de baixa pegada de CO2 têm sido desenvolvidas. Este trabalho aliou o uso de aços com baixos percentuais de cromo (4% e 6% em massa) em solução sintética de concretos curados por carbonatação. Os aços foram produzidos em forno a arco, laminados e recozidos, com intuito de mimetizar o tamanho dos grãos. A caracterização dos aços foi feita por meio de difração de raios-x (DRX), microscopia ótica e espectrometria de emissão ótica por centelha. Os aços submetidos a solução sintética foram avaliados por métodos eletroquímicos de potencial de circuito aberto (OCP), resistência à polarização linear (LPR), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e polarização potenciodinâmica (PP). A avaliação do filme passivo foi feita por meio de XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy). Os aços produzidos possuíram estrutura ferrítica. Os ensaios eletroquímicos apontaram que os vergalhões convencionais são susceptíveis à corrosão na matriz curada por carbonatação. Já os aços contendo teores de cromo de 4% e 6% apresentaram passivação, como confirmada pelos valores de OCP > -150 mVHg/HgO, Rp (resistência à polarização) > 300 kΩ.cm², elevado módulo de impedância à 10 mHz ( ׀Z ׀10mHz > 106 Ω) e formação de platô de passivação ao longo da polarização potenciodinâmica anódica. Os ensaios de XPS mostraram também a presença de compostos como o Cr2O3 e CrOOH, típicos constituintes de filmes passivos resistentes. Portanto, tal estudo mostrou a possibilidade de produção de aços de baixo teor de cromo que se passivam em solução de matrizes cimentícias curadas por carbonatação. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICA | por |
dc.description.sponsorshipId | 88887.601947/2021-00 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6726209661702152 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0001-6132-0919 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-0792-1139 | por |