Com o crescimento da indústria da construção civil, o surgimento de manifestações patológicas relacionadas à corrosão em estruturas de concreto armado se intensificou globalmente, motivando o desenvolvimento de ferramentas capazes de prever seu comportamento ao longo do tempo. A corrosão pode ser classificada morfologicamente como uniforme ou não uniforme, atribuída à difusão de CO2 ou penetração de cloretos, respectivamente. A corrosão por cloretos apresenta maior impacto no cenário nacional, justificado por sua extensa faixa litorânea. A propagação do processo corrosivo é desencadeada ao atingir o teor crítico de íons cloreto na superfície do aço, provocando a despassivação da camada química protetora ao redor da armadura. A fim de modelar o fenômeno numericamente, emprega-se uma formulação posicional do Método dos Elementos Finitos, com descrição Lagrangiana total, considerando naturalmente os efeitos advindos da não linearidade geométrica. A matriz de concreto é discretizada com elementos finitos bidimensionais planos e a armadura com elementos unidimensionais (fibras) ou bidimensionais (partículas). O acoplamento entre os domínios é realizado por meio de técnica de embutimento. Para investigar a influência das pressões internas geradas pela formação dos produtos de corrosão na degradação mecânica do concreto de cobrimento, um modelo de dano escalar é empregado. Os resultados obtidos apontam a robustez do modelo numérico desenvolvido, no qual as experimentações numéricas conduzidas demonstram sua eficiência na análise do comportamento de estruturas de concreto armado sujeitas à corrosão não uniforme provinda dos íons cloreto.

Due to the growth of the construction industry, corrosion related pathologies in reinforced concrete structural members intensified globally, inspiring the development of predictive tools regarding its behavior over time. Corrosion can be classified morphologically as uniform or non-uniform, attributed to CO2 diffusion or chlorides penetration, respectively. The corrosion by chlorides presents greater impact in the national scenario, justified by the extensive littoral zones. The corrosion propagation is triggered when the critical chloride ion content on the steel surface is reached, causing the depassivation of the chemical layer around the reinforcement bar. In order to model the phenomenon numerically, a positional formulation of the Finite Element Method is used, with total Lagrangian description, which naturally takes into account geometric non-linearity. The concrete matrix is discretized with flat two-dimensional finite elements and the reinforcement with one-dimensional (fibers) or two-dimensional (particles) elements. The coupling between the domains is performed using the embedded technique. To investigate the influence of internal pressures generated by the formation of rust on the mechanical degradation of the concrete cover, a scalar damage model is used. The results obtained point the robustness of the developed numerical model, in which the numerical experiments conducted demonstrate its efficiency in the analysis of the behavior of reinforced concrete structures subject to non-uniform corrosion due to chloride ions.