Evaluation of durability in concrete beams under different curing conditions and loading

A preocupação com a durabilidade do concreto é crescente no Brasil, devido à grande quantidade de estruturas com sinais avançados de deterioração. Aliadas a essa questão têm-se a importância da cura no desempenho do material e as fissuras que podem surgir ao longo de sua vida útil. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a influência da abertura de fissuras induzidas por carregamento e do tipo de cura na durabilidade (profundidade de carbonatação e penetração de cloretos) e microestrutura no concreto. Corpos-de-prova prismáticos de concreto foram produzidos com cimento de alto-forno e submetidos a dois tipos de cura (cura úmida por 7 dias e cura ao ar). Após a cura, os corpos-de-prova ficaram expostos em ambiente externo por 28 dias. Aos 28 dias os corpos-de-prova foram submetidos a duas situações de carregamento e a uma sem carregamento e expostos ao meio ambiente natural e à névoa salina artificial. Nas idades de 6, 12, 18 e 24 meses foram realizados ensaios de profundidade de carbonatação, de penetração de cloretos e análises microestruturais (MEV e EDS). Os resultados obtidos indicaram que aos 24 meses de idade a abertura de fissura aumentou a profundidade de carbonatação nos concretos submetidos à cura ao ar. A cura influenciou nos resultados de profundidade de carbonatação e de penetração de cloretos, com maiores profundidades em concretos submetidos à cura ao ar (a partir dos 18 meses de idade). Quanto à microestrutura, aos 24 meses observaram-se, nos concretos com fissuras induzidas por carregamento, morfologias de produtos de deterioração diferentes dos observados nos concretos sem fissuras (microorganismos), o que pode influenciar no desempenho do material. Os concretos submetidos à cura ao ar apresentaram maior quantidade de produtos de deterioração, independente do tipo de carregamento adotado. Com base nos resultados obtidos, observa-se que os cuidados iniciais com a cura úmida são fundamentais para a durabilidade do concreto, assim como os cuidados para evitar fissuras acima dos valores estabelecidos por norma, uma vez que elas podem influenciar na profundidade de carbonatação, penetração de cloretos e microestrutura ao longo do tempo.The concern about concrete durability is growing in Brazil, due to a large amount of structures with advanced signs of deterioration. Beyond these questions, the curing is an important factor on the material performance in reference to penetration of aggressive ions into the concrete (carbon dioxide and chloride) and cracks that may arise in its service life. The aim of this work is to evaluate the influence of cracking width and curing on the concrete durability (depth of carbonation and chloride penetration) induced by loading, in external environment and salt spraying. Prismatic specimens were produced with blast furnace cement and exposed to the natural environment for 28 days. After 28 days these specimens were subjected to two types of curing (moist curing for 7 days and air-curing), two types of loading, without loading and exposed to the natural environment and artificial salt spray. At ages 6, 12, 18 and 24 months the carbonation depth, chloride ions penetration and microstructure were investigated. It was observed that the crack width influenced in the depth of carbonation (at 24 months old and concrete specimens subjected to air-curing). The curing influences the results of carbonation depth and chloride penetration, with greater depths in specimens subjected to air-curing (from 18 months old). As for the microstructure, at 24 months it was observed that in the prismatic specimen with cracks induced by loading, morphologies of different deterioration products from those observed in the prismatic specimen without crack (microorganisms), which can influence the material performance. In concrete specimens subjected to air-curing it was observed a largest amount of products of deterioration, independent of the applied load. Based on the obtained results it was observed that the initial treatments with moist curing and avoid the crack width higher than standards recommendations are the keys to the concrete durability, since they can influence the depth of carbonation and chloride penetration along the time