Service life prediction for concrete structures based on carbonation front depth models

Abstract

This paper seeks to evaluate the variability in predicting the service life of concrete structures through four models that estimate the natural advance of the carbonation front. The results show that there is variability in the estimated carbonation front. The models by Possan (2010) and Ekolu (2018) show estimated values close to measured ones, while Ho and Lewis (1987) and Bob and Affana (1993) tend to underestimate and overestimate the natural carbonation front, respectively. Only concretes without added supplementary cementitious materials were considered, due to model limitations. Compressive strength, CO2 concentration and relative humidity have significant influence on the results and the variability depends on which parameters are considered in the models.

Este artículo evalúa la variabilidad en la previsión de la vida útil de estructuras de hormigón a través de cuatro modelos que estiman el avance natural del frente de carbonatación. Los resultados muestran que hay variabilidad en el frente de carbonatación estimado. Los modelos Possan (2010) y Ekolu (2018) presentan valores estimados cercanos a los medidos, mientras que Ho y Lewis (1987) y Bob y Affana (1993) subestiman y sobreestiman el frente de carbonatación natural. Sólo se consideraron los hormigones sin adición de materiales cementantes suplementarios, debido a las limitaciones del modelo. La resistencia a compresión, concentración de CO2 y humedad relativa tienen influencia significativa en los resultados y la variabilidad depende de los parámetros que se consideren en los modelos.

Este artigo busca avaliar a variabilidade na previsão da vida útil de estruturas de concreto através de quatro modelos que estimam o avanço natural da frente de carbonatação. Os resultados mostram que há variabilidade na frente de carbonatação estimada. Os modelos de Possan (2010) e Ekolu (2018) apresentam valores estimados próximos aos medidos, enquanto Ho e Lewis (1987) e Bob e Affana (1993) tendem, respectivamente, a subestimar e superestimar a frente natural de carbonatação. Somente concretos sem adição de materiais cimentícios suplementares foram considerados, por limitações dos modelos. A resistência à compressão, concentração de CO2 e umidade relativa do ar têm influência significativa nos resultados e a variabilidade depende de quais parâmetros são considerados nos modelos.