A corrosão das armaduras é um dos principais agentes desencadeadores de patologias em estruturas de concreto armado, afetando severamente a durabilidade estrutural. Por este motivo, a vida útil nesses tipos de estrutura é comumente definida como o tempo entre a construção e a despassivação das armaduras. Tal período é conhecido como iniciação do processo corrosivo, em que os íons cloreto são os principais agentes causadores da corrosão de armaduras, os quais penetram nos poros do concreto preponderantemente por difusão. Apesar do amplo uso de soluções analíticas para a previsão do tempo de início da corrosão, este problema pode ser melhor solucionado por meio dos métodos numéricos. Assim, neste trabalho, propõe-se um modelo multifísico tridimensional baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) para a modelagem da penetração de cloretos no concreto. Esse modelo é baseado numa relação entre deformações equivalentes e o coeficiente de difusividade. O fenômeno difusivo é tratado por meio da abordagem transiente. Além disso, representam-se os campos mecânicos por meio do modelo de dano de Mazars em uma descrição posicional do MEF. São apresentados exemplos que demonstram a efetividade e potencialidade de modelagem fornecida pela formulação proposta.

Corrosion of reinforcement is one of the main triggering agents of pathologies in reinforced concrete structures, severely affecting the structural durability. For this reason, the service life in these types of structures is commonly defined as the time between construction and depassivation of reinforcement. This period is known as the initiation of the corrosive process, in which chloride ions are the main agents causing the corrosion of reinforcement, which penetrate the pores of the concrete mainly by diffusion. Despite the widespread use of analytical solutions for predicting the time of onset of corrosion, this problem can be better solved using numerical methods. Thus, in this work, a three-dimensional multiphysics model based on the Finite Element Method (FEM) is proposed for modeling chloride penetration in concrete. This model is based on a relationship between equivalent strains and the diffusivity coefficient. The diffusion phenomenon is treated through the transient approach. In addition, the mechanical fields are represented through the Mazars damage model in a positional description of the FEM. Examples are presented that demonstrate the effectiveness and potential of modeling provided by the proposed formulation.