E XTENSÃO TOTAL NA FORÇA MÁXIMA 128

A capacidade de extensão dos aços, após os efeitos de simulação de corrosão, é apresentada pelas linhas de tendência caracterizadoras da redução da extensão total na força máxima nos gráficos seguintes. Sendo a sequência de exposição semelhante aos parâmetros expostos nos subcapítulos anteriores.

Como observado anteriormente a redução da extensão total na força máxima apresentou decréscimos exponenciais. A comparação efectuada entre os dois tipos de corrosão baseou- se na análise da curva de tendência exponencial.

Iniciando a comparação entre os dois processos de simulação de corrosão, pela classe NR, através da observação das linhas de tendência dos gráficos das Figura 5.24 e 5.25, constata-se que, o efeito provocado pela simulação de corrosão localizada tem maior impacto na redução da extensão, que o efeito da simulação de corrosão generalizada, pela decrescimento mais acentuado da curva de tendência. Sendo a diferença entre efeitos de 39,5%.

Figura 5.24 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão localizada na classe NR. 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16 Ø25 𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠 𝑨𝑨𝒈𝒈𝒈𝒈,𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓 [%]

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Figura 5.25 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão generalizada na classe NR.

Na classe SD, exposta nos gráficos das Figura 5.26 e 5.27, verifica-se o mesmo comportamento. A simulação da corrosão localizada teve maior impacto na deterioração da extensão total na força máxima em comparação à simulação da corrosão generalizada. A linha de tendência da corrosão localizada apresentou uma descida mais acentuada, repare- se que uma redução de 80% da extensão representa uma perda de 15% da área de secção, enquanto na simulação de corrosão generalizada, a mesma redução de extensão, representa uma perda de 30% da área de secção. A diferença entre efeitos é quase de 50%.

Figura 5.26 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão localizada na classe SD.

Note-se ainda que, entre os aços laminados a quente não se evidenciam diferenças significativas na redução da extensão, perante o efeito da simulação de corrosão

0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16 Ø25 𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠 𝑨𝑨𝒈𝒈𝒈𝒈,𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓 [%] 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16 Ø25 𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠 𝑨𝑨𝒈𝒈𝒈𝒈,𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓 [%] 𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠 𝑨𝑨𝒈𝒈𝒈𝒈,𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓 [%]

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generalizada. Porém a corrosão localizada demonstrou-se mais degradativa para a classe SD do que para a classe NR, apresentando uma diferença de 15,6% a mais.

Figura 5.27 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão generalizada na classe SD.

As Figura 5.28 e 5.29 apresentam as linhas de tendência características da redução da extensão total na força máxima, para a classe ER. Através da sua observação verifica-se que, em conformidade com as conclusões anteriores, o efeito da corrosão localizada tem maior impacto na deterioração das propriedades mecânicas dos aços. Sendo a redução da extensão cerca de 40% maior que na corrosão generalizada.

Figura 5.28 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão localizada na classe ER.

Observou-se, também, que as linhas de tendência apresentadas pela classe ER demonstraram menores reduções da extensão, comparativamente aos aços laminados a

0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16 Ø25 𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠 𝑨𝑨𝒈𝒈𝒈𝒈,𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓𝒓 [%] 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16

𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠

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quente. Entre a classe NR as diferenças foram de: 13,8% para a simulação de corrosão localizada e 14,5% para a simulação de corrosão generalizada. Entre a classe SD observaram-se as seguintes diferenças de redução: 15,2% na simulação de corrosão generalizada e 27,3% na simulação da corrosão localizada.

Figura 5.29 - Diminuição da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão generalizada na classe ER.

O comportamento da extensão total na força máxima caracterizou-se pela redução exponencial, de acordo com o tipo de corrosão e a classe dos aços. De forma a estimar este comportamento para qualquer vazamento, determinou-se a expressão (5.4). Esta depende do valor da constante β, dado consoante o tipo de corrosão e classe de aço, do valor de referencia da extensão do aço a determinar e é função da razão entre a área de secção remanescente (Arem) e a área nominal do varão (An).

Agt =Agt,ref×e

- β �1- Arem

An � _(5.4)

Os valores de β são retirados das expressões das linhas de tendência, dos gráficos de redução da extensão e estão expostos na Tabela 5.3.

Tabela 5.3 – Valores de β para a extensão total na força máxima.

β NR SD ER Simulação da corrosão localizada 9,136 10,830 7,876 Simulação da corrosão generalizada 5,525 5,568 4,723 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

% de remoção da área de secção

Ø8 Ø10 Ø16

𝑨𝑨𝐠𝐠𝐠𝐠

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Atendendo a que, os valores da extensão total na força máxima de referência e para todos os graus de corrosão simulados, obtiveram-se considerando comprimentos idênticos entre a zona útil para cada ensaio de tracção, é possível, pela aplicação da expressão (5.4), determinar o valor da extensão total na força máxima para o efeito simulado da corrosão. Contudo, a determinação dos valores de β são resultados médios, dependentes do universo de amostragem e do próprio método de simulação de corrosão estudado, conferindo à expressão a precisão e validação dentro do estudo efectuado.

Comparando os dois tipos de efeitos observou-se que o efeito simulado da corrosão generalizada teve menor impacto na redução da extensão, comparativamente ao efeito simulado da corrosão localizada, verificando-se que o processo de remoção por fresagem é mais degradativo em relação ao processo de remoção por torneamento.

Observou-se que os aços endurecidos a frio foram os menos afectados pelos efeitos simulados da corrosão, sendo que, dentro dos aços laminados a quente, a classe SD demonstrou-se como a mais afectada.

O facto da classe com melhor desempenho dúctil apresentar-se como a mais a afectada perante a corrosão também foi verificado por Papadopoulos e outros [40]. Os autores observaram que, perante o efeito de corrosão, os aços de maior ductilidade perdem de forma mais célere as suas propriedades dúcteis.

A diminuição da extensão na força máxima demonstrou-se, nos dois efeitos de simulação de corrosão, como o parâmetro mais afectado, sendo o seu decréscimo exponencial, em função da área da secção nominal removida. Em simultâneo com o índice de tenacidade observou-se que, as propriedades dúcteis dos provetes foram as mais deterioradas pela simulação de corrosão.

Segundo diversos autores [7, 14 e 33] o efeito da corrosão altera, principalmente, a ductilidade de armaduras e de estruturas de betão armado, pela fragilização das armaduras, diminuição da capacidade de extensão até à rotura, diminuição da densidade de energia e ataque da corrosão ao longo do comprimento das armaduras. Noutros estudos [3, 13, 30 e 26] também foi referida a diminuição da ductilidade, embora sem menções considerativas, que a identifiquem como a propriedade mecânica mais afectada pela corrosão.

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6 CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

O estudo do efeito simulado da corrosão generalizada e localizada, através da remoção mecânica de várias percentagens de área de secção, originou algumas conclusões pertinentes no domínio do comportamento mecânico de varões de aço. Tais conclusões foram sintetizadas neste capítulo, assim como os possíveis estudos futuros nesta área.