Determinação da espessura do cobrimento de estruturas em concreto sujeitas ao ingresso de cloretoes pela técnica RBDO

Resumo:

Difusão é o principal mecanismo de transporte de íons cloreto nos poros do concreto. Os cloretos conduzem a despassivação quando sua concentração na interface concreto/armadura atinge o nível limite. Nesse momento, o período de iniciação termina e o período de propagação começa. A segurança estrutural é largamente reduzida durante o período de propagação por conta dos diversos mecanismos deletérios desencadeados pela corrosão de armaduras. Então, este fenômeno deve ser prevenido. Diversos modelos têm sido propostos na literatura para a determinação do final do período de iniciação. Contudo, poucos deles utilizam o Método dos Elementos de Contorno (MEC) para este propósito, apesar da sua conhecida precisão no domínio. Além disso, o fenômeno é sujeito a enormes aleatoriedades. Assim, este é somente adequadamente modelado no contexto probabilístico. Técnicas de otimização podem ser acopladas à modelagem do problema, com o objetivo de propor valores adequados para a espessura do cobrimento levando-se em consideração probabilidades de falha. Este estudo apresenta uma abordagem Reliability Based Design Optimisation (RBDO) para o projeto adequado da espessura do cobrimento de estruturas em concreto sujeitas ao ingresso de cloretos levando-se em consideração índices de confiabilidade alvo. O MEC efetua a modelagem da difusão enquanto a simulação de Monte Carlo avalia as probabilidades de falha. O RBDO é formulado no contexto do Weighted Average Simulation Method (WASM), no qual análises de confiabilidade através do MEC são necessárias apenas uma única vez. Isso conduz a um modelo adequado e eficiente do ponto de vista de técnica computacional. A formulação do problema e a implementação da técnica de solução são descritos. Além disso, um exemplo é apresentado, no qual os resultados do projeto são adequadamente interpretados.

Palavras-chave:
difusão de cloretos; método dos elementos de contorno; modelagem probabilística; RBDO; otimização