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Environmental variables in the concrete saturation degree modelling

Abstracts

Mathematical models that do not take into account local measurements were developed to make the calculation of the concrete saturation degree easier, which is assumed to be an important factor in the diffusion coefficient of chloride ions inside concrete. Many studies have already proven the influence of the saturation degree in the diffusion coefficient, and a proposed model enables the calculation of the ion diffusion coefficient, considering the variations of the saturation degree for each type of concrete. The models were developed based on a statistical analysis of the environmental variables affecting the variation of the saturation degree. As a conclusion of this study, fifteen models were developed based on the multiple linear regression, which estimate the seasonal average saturation degree of each type of concrete, leading to a maximum percentage error lower than 5%.

diffusion coefficient; linear regression; models; maximum temperature


Com o objetivo de facilitar o cálculo do grau de saturação do concreto, visto que é um fator influente no coeficiente de difusão de íons cloreto no interior do concreto, foram elaborados modelos matemáticos que dispensam medições locais. Pesquisas concluídas comprovam a influência do grau de saturação no coeficiente de difusão, e um modelo proposto viabiliza o cálculo do coeficiente de difusão de íons, considerando as variações do grau de saturação para cada tipo de concreto. Os modelos foram elaborados através de análises estatísticas de variáveis ambientais que influenciam na variação do grau de saturação. Como conclusão da pesquisa elaborou-se quinze modelos obtidos pela regressão linear múltipla, que estimam o grau de saturação médio sazonal de cada tipo de concreto, gerando um erro percentual máximo, inferior a 5%.

coeficiente de difusão; regressão linear; modelos; temperatura máxima


Environmental variables in the concrete saturation degree modelling

M. G. T. PeraçaI; A. T. C. GuimarãesII; H. C. PiccoliIII

ISul-rio-grandense Federal Institute, Mathematics Coordinaton Office, gperaca@hotmail.com, Rua Maestro Bandeira 377, Bairro jardim – 96.055-650, Pelotas-RS, Brazil

IIFederal University of Rio Grande, Department of Materials and Construction, Oceanic Engineering Post-Graduate Programme, atcg@vetorial.net, Rua João Manoel 38, apto 701 - Bairro Cidade - 96.211-060, Rio Grande-RS, Brazil

IIIFederal University of Rio Grande, Department of Materials and Construction, Oceanic Engineering Post-Graduate Programme, piccoli@dmc.furg.br, Rua Paulo Sérgio Pegas, 362, Cassino – 96.208-470, Rio Grande-RS, Brazil

ABSTRACT

Mathematical models that do not take into account local measurements were developed to make the calculation of the concrete saturation degree easier, which is assumed to be an important factor in the diffusion coefficient of chloride ions inside concrete. Many studies have already proven the influence of the saturation degree in the diffusion coefficient, and a proposed model enables the calculation of the ion diffusion coefficient, considering the variations of the saturation degree for each type of concrete. The models were developed based on a statistical analysis of the environmental variables affecting the variation of the saturation degree. As a conclusion of this study, fifteen models were developed based on the multiple linear regression, which estimate the seasonal average saturation degree of each type of concrete, leading to a maximum percentage error lower than 5%.

Keywords: diffusion coefficient, linear regression, models, maximum temperature.

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REFERENCES

  • [01] CLIMENT, M.A. et al. Transport of Chlorides Through non Saturated Concrete After an Initial Limited Chloride Suplly. In: Workshop of RILEM Testing and Modelling Chloride Ingress into Concrete. Paris, 2002.
  • [02] CRANK, J. The mathematics of diffusion. New York, Oxford University Press, 1975.
  • [03] GUIMARÃES, André T.C. Vida Útil de Estruturas de Concreto Armado em Ambiente Marítimo. São Paulo, SP, Maio de 2000. 57-75,181-224. Tese (Doutorado em Engenharia Civil). USP – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
  • [04] GUIMARÃES, André T.C. e HELENE, Paulo R.L. Difusão de Cloretos e a Influência do Grau de Saturação do Concreto: ensaio em laboratório e medição de obra de uso. In: Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP. São Paulo, SP, 2000.
  • [05] GUIMARÃES, André T.C. e HELENE, Paulo R.L. Chloride Diffusion and the influence of the saturation degree on the concrete. In: Workshop TC 178 TMC Chlorides 56th RILEM Annual Week2002, 2002-a, Madrid. Workshop TC 178. Paris: RILEM, 2002. v. 1. p.47-56.
  • [06] GUIMARÃES, André T.C. e HELENE, Paulo R.L. Influence of the Saturation Degree of Concrete on Chloride Diffusion: Laboratory and Field Tests in Marine Structure 22-Year-old. In: High-Performance Concrete, Performance and Quality of Concrete Structure, 2002, Recife. Third International Conference. Recife: V.M. Malhotra, Paulo Helene, Enio Figueiredo, Armando Carneiro, 2002-b. p. 169-192.
  • [07] GUIMARÃES, André T.C. Grau de Saturação: Sua Variação com o Tipo de Concreto e sua Infuência na Difusão de íons Cloreto. São Paulo, SP, abril de 2005. Monografia (Pós-Doutorado em Engenharia Civil). USP - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
  • [08] GUIMARÃES, André T.C. e HELENE, Paulo R.L. Models of Variation of Chloride Ion Diffusion as a Function of Changes in the Saturation Degree (SD) of Concrete Mixes Prepared With Pozzolanic Cement. In: International RILEM Workshop on Integral Service Life Modelling of Concrete Structures. Guimarães: RILEM Publications S.A.R.L, 5-6 de Novembro de 2007.
  • [09] GUIMARÃES, André T.C. "Transporte de íons cloreto no concreto: influência do grau de saturação." PATORREB: 3º Encontro sobre Patologia e reabilitação de edifícios/3º Congresso de Patologia y Rehabilitación de Edifícios. Porto, 2009. 27-32.
  • [10] NIELSEN, Erik P. e GEIKER, Mette R. Chloride diffusion in partially saturated cementitious material. In: Cement and Concrete Research, 2003: 133-138.
  • [11] SOUZA, Karen N. "Estudo Experimental e Probabilístico da Vida Útil de Estruturas de Concreto Armado Situadas em Ambiente Marítimo: Influência do Grau de Saturação do Concreto sobre a Difusividade de Cloretos." Rio Grande, RS. 2005. Dissertação (Mestrado em Engenharia Oceânica). FURG – Universidade Federal do Rio Grande.
  • [12] SOUZA, Karen N., GUIMARÃES André T.C., ALMEIDA, Tabajara L. e HELENE, Paulo R.L. Um Método de Medição do Grau de Saturação em Estruturas de Concreto. In: Teoria e Prática na Engenharia Civil, 2005: 53-57.
  • [13] VICENTE, F.J.M. Difusividad del ión cloruro a través de morteros. Alicante, julho de 2007: 139-140. Projeto final de graduação (Graduação em Engenharia Técnica de Obras Públicas). UA - Universidade de Alicante.

Publication Dates

  • Publication in this collection
    19 Aug 2014
  • Date of issue
    Aug 2011

History

  • Received
    09 Sept 2009
  • Accepted
    06 Mar 2011
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