DESIGN STRATEGIES FOR THE DURABILITY OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES IN ENVIRONMENTS PRONE TO REINFORCEMENT CORROSION: ANALYSIS OF INDICATORS AND TECHNICAL PARAMETERS
Keywords:
Concrete durability, Reinforcement corrosion, Performance indicators, Structural design, NBR 6118, International standardsAbstract
Reinforcement corrosion is one of the main causes of degradation in reinforced concrete structures, leading to high maintenance costs and compromising structural safety. The Brazilian standard ABNT NBR 6118 addresses durability-related aspects but lacks detailed guidance on critical parameters, especially concerning chloride-induced corrosion. This paper presents a critical analysis of the Brazilian standards and their alignment with international guidelines (ACI, EN, AS), suggesting the adoption of complementary durability indicators. Parameters such as electrical resistivity, chloride diffusion coefficient, capillary absorption, water permeability, and curing quality are discussed as technical tools to support structural design. Research conducted in Brazil highlights the effectiveness of incorporating pozzolanic additives in mitigating the ingress of aggressive agents. As a practical contribution, a flowchart is proposed to guide the development of durability-focused structural designs based on measurable indicators. The analysis reveals the need for a regulatory revision that incorporates performance-based approaches to extend structural service life and reduce economic, social, and environmental impacts.
References
ABNT - NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, ago. 2014.
ABNT - NBR 12655 – Concreto de cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, fev. 2015.
ABNT - NBR 15575 - 1, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro, 2013.
ABNT - NBR 15575 - 2, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais. Rio de Janeiro, 2013.
ABNT - NBR 15575 - 3, Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 3: Requisitos para os sistemas de piso. Rio de Janeiro, 2013.
ACI 201.2R-16, Guide to Durable Concrete, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, USA, 2016.
ACI C301, Specifications for Structural Concrete, ACI 301–16, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 2016.
ACI 318–19 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, USA, 2019.
AFGC, Guide. Concepcion des betóns pour une durée de ive données des ouvrages, Matîtrise de la durabilité vis-à-vis de la corrosion des armatures et de l’alcali-reaction – Etat de l’art et guide pour la mise em oeuvre d’une approche performantielle et prédicitve sur la base d’indicateurs de durabilité, Documents Scientifiques et Techniques de l’Association Française de Génie Civil (AFGC, Bagneux, julliet 2004), 252p.
ALVES, A. C. C. Indicadores de Durabilidade do Concreto – Contribuição aos Parâmetros e Critérios de avaliação para Ambientes Contendo Cloretos, Goiânia, Brasil, 2019. 167p. Dissertação (Metrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.
BAROGHEL-BOUNY, V.; CUSSIGH, F.; ROUGEAU, P. Durabilidade do concreto a partir da abordagem de desempenho. Tradução de P. K. X. Bastos. In: CASCUDO, O.; CARASEK, H. (Eds. Trad.); OLLIVIER, J.-P.; VICHOT, A. (Eds.). Durabilidade do concreto: bases científicas para a formulação de concretos duráveis de acordo com o ambiente. 1. ed. São Paulo: Ibracon.2014.
BERTOLINI, Luca et. al. Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. ed. Wiley, 2004. ISBN 3-527-30800-8.
CASCUDO, O.; CARASEK, H. Ação da Carbonatação no Concreto. In: ISAIA, G. C. (Ed.) Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo: Ibracon, cap.24, vol 1, 2011, p. 849 – 885.
CASCUDO, O. Inspeção e diagnóstico de estruturas de concreto com problemas de corrosão da armadura. In: ISAÍA, G.C. (ed.), Concreto: Ensino, pesquisa e realizações. São Paulo: IBRACON, 2005.
CASCUDO, O. O controle da corrosão de armaduras em concreto: inspeção e técnicas eletroquímicas. Goiânia, Editora UFG/São Paulo, 1997.
CIA, Concrete Durability Series, Durability Planning, Concrete Institute of Australia Recommended Practice Z7/01, Sydney, 2014.
COUTINHO, A. S. Fabrico e Propriedades do betão: Volume I. 5ª ed. Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 2012. ISBN 978-972-49-0326-2.
COUTINHO, A. S. – Melhoria da Durabilidade dos Betões por Tratamento da Cofragem. 1ª ed. Porto: Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto,2005. ISBN 972-752-073-1.
CUSSON, D.; ISGOR, B. Durability of concrete structures: prevention, evaluation, inspection, repair and prediction, National Research Council Canada, NRCC-46624, Canada, 2004.
EN 197-1, Cement—Part 1: Composition, Specifications and Conformity Criteria for Common Cements, European Committee for Standardisation, Brussels.
EN 206, Concrete—Specification, Performance, Production and Conformity, European Committee for Standardisation, Brussels, 2016.
EN 450–1 Fly Ash for Concrete—Part 1: Definitions, Specifications and Conformity Criteria, European Committee for Standardisation, Brussels.
EN 13263–1 Silica Fume for Concrete—Part 1: Definitions, Requirements and Conformity Criteria, European Committee for Standardisation, Brussels.
EN 15167–1 Ground Granulated Blast Furnace Slag for Use in Concrete, Mortar, and Grout,–Part 1: Definitions, Specifications and Conformity Criteria, European Committee for Standardisation, Brussels.
Fib, Model Code, International Federation for Structural Concrete, Lausanne, 2010.
FREIRE, K. R. R. Avaliação do desempenho de inibidores de corrosão de armaduras do concreto. Curitiba, 2005. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Paraná. Parana. 2005.
GOMES, A.; et. Al. Materiais de Construção: Cimento Portland e Adições. Instituto Superior Técnico, 2013.
HOOTON, R. D. Future directions for design, specification, testing, and construction of durable concrete structures, Cement and Concrete Research, Volume 124, 2019, 105827, ISSN 0008-8846. 2019. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105827
MEDEIROS, S. F. L.; NOBREGA, S. H. S.NOBREGA, P. G. B. Implicações da Norma de Desempenho NBR 15575:2013 no Projeto de Estruturas de Concreto, anais do 58º congresso brasileiro do concreto cbc2016, outubro 2016, IBRACON, ISSN. 2175-8182.
NACE - Associação Nacional de Engenheiros de Corrosão. Custos de corrosão e estratégias preventivas nos Estados Unidos; No. FHWA-RD-01-156; Internacional: Houston, TX, EUA, 2002.
NP EN 13670. 2011. Execução de estruturas de betão. Monte da Caparica. Instituto Português da Qualidade.
OLIVEIRA, A. M. de. Avaliação do Desempenho de Concretos com Adições Minerais quanto à Corrosão das Armaduras Induzida por Cloretos. 2007. 276 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2007.
OLLIVIER, J.P.; VICHOT A. Durabilidade do concreto, Bases científicas para a formulação de concretos duráveis de acordo com o ambiente, tradução, CASCUDO, O.; CARASEK, H. 1ª Edição, Editora IBRACON, São Paulo, 2014.
PAULA, Marcelo Cândido – Avaliação da Durabilidade de Concretos Fornecidos por Centrais Dosadores. Goiânia, Brasil, 2018. 128p. Dissertação (Metrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2018.
PIRES, P. F. Estudo da carbonatação avançada em concretos contendo adições minerais. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia.
RIBEIRO, D. V.; CASCUDO, O. Durabilidade e vida útil das estruturas de concreto. In: RIBEIRO, D. V. (Org.). Corrosão e degradação em estruturas de concreto - Teoria, controle e técnicas de análise e intervenção. v. 1, 2. ed. Rio de Janeiro:Elsevier Editora Ltda., 2018. Cap. 3, p. 33-50.
SANTOS, T. M. H. Corrosão das Armaduras do Betão Armado Causas, Consequências, Prevenção e Projeto de Durabilidade - Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA, LISBOA, 2014.
ZEMAJTSIS, J. Z. Role of concrete curing. America’s Cement Manufacturers. 2014.
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