ENSAIOS PARA ESTUDOS DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ENSAIOS DESTRUTIVOS

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1 ENSAIOS PARA ESTUDOS DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ENSAIOS DESTRUTIVOS

2 ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS SÃO ENSAIOS REALIZADOS EM MATERIAIS, ACABADOS OU SEMIACABADOS, PARA VERIFICAR A EXISTÊNCIA OU NÃO DE DESCONTINUIDADES OU DEFEITOS, ATRAVÉS DE PRINCÍPIOS FÍSICOS DEFINIDOS, SEM ALTERAR SUAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS, MECÂNICAS OU DIMENSIONAIS E SEM INTERFERIR EM SEU USO POSTERIOR. ENSAIOS DESTRUTIVOS ESTES EXIGEM A RETIRADA DE AMOSTRAS, A CONFECÇÃO DE CORPOS DE PROVA, OS QUAIS SÃO ROMPIDOS OU DEFORMADOS PARA ENTÃO SE CONCLUIR A AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA.

3 ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS INSPEÇÃO VISUAL ESCLEROMETRIA ULTRASONOGRAFIA PACOMETRIA TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA POTENCIAL DE CORROSÃO MONITORAMENTO DE FISSURAS

4 INSPEÇÃO VISUAL A INSPEÇÃO VISUAL É O PRIMEIRO ENSAIO NÃO DESTRUTIVO APLICADO EM QUALQUER TIPO DE PEÇA OU COMPONENTE; ESTÁ FREQUENTEMENTE ASSOCIADO A OUTROS ENSAIOS DE MATERIAIS; É O ENSAIO MAIS EMPREGADO POR SER O MAIS SIMPLES E POR FAZER PARTE DE MANEIRA DIRETA OU INDIRETA DE QUALQUER TRABALHO EXECUTADO; O SIMPLES FATO DE OBSERVAR AS CONDIÇÕES SUPERFICIAIS DE UMA ESTRUTURA DE CONCRETO PODE FORNECER A UM PROFISSIONAL EXPERIENTE, CONCLUSÕES SOBRE O ESTADO DESTA ESTRUTURA.

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6 ESCLEROMETRIA MÉTODO DE ENSAIO NÃO DESTRUTIVO QUE MEDE A DUREZA SUPERFICIAL DO CONCRETO, FORNECENDO ELEMENTOS PARA A AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DO CONCRETO ENDURECIDO. O APARELHO UTILIZADO É O ESCLERÔMETRO, DESENVOLVIDO PELO ENGENHEIRO ERNST SCHMIDT.

7 ESCLEROMETRIA O ESCLERÔMETRO DEVE ENTÃO SER AFERIDO PERIODICAMENTE, ATRAVÉS DE ENSAIOS COMPARATIVOS SIMPLES, QUE PERMITAM IDENTIFICAR IMEDIATAMENTE A EVENTUAL ALTERAÇÃO DA RESPOSTA DO APARELHO; O APARELHO DEVE SER APLICADO PREFERENCIALMENTE NA POSIÇÃO HORIZONTAL E CONSEQÜENTEMENTE SOBRE SUPERFÍCIES VERTICAIS; SENDO NECESSÁRIO APLICAR EM POSIÇÕES DIVERSAS, O ÍNDICE ESCLEROMÉTRICO DEVE SER CORRIGIDO COM OS COEFICIENTES FORNECIDOS PELO FABRICANTE DO APARELHO; AS SUPERFÍCIES DO CONCRETO DEVEM SER SECAS AO AR, LIMPAS E PREFERENCIALMENTE PLANAS.

8 ESCLEROMETRIA SUPERFÍCIES IRREGULARES, ÁSPERAS, CURVAS OU TALHADAS NÃO FORNECEM RESULTADOS HOMOGÊNEOS E DEVEM SER EVITADAS; SUPERFÍCIES ÚMIDAS OU CARBONATADAS DEVEM SER EVITADAS; AS ÁREAS DE ENSAIO DEVEM SER PREPARADAS POR MEIO DE POLIMENTO ENERGÉTICO; TODA POEIRA E PÓ SUPERFICIAL DEVEM SER REMOVIDOS A SECO, PREFERENCIALMENTE; A ÁREA DE ENSAIO DEVE ESTAR DISTANTE, NO MÍNIMO 50 MM, DE CANTOS E ARESTAS DAS PEÇAS, E DEVE SER SUPERIOR A 5000 MM 2 (70 X 70MM) E INFERIOR A MM 2 (200 X 200MM); AS ÁREAS DEVEM ESTAR GEOMÉTRICA E UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDAS PELA REGIÃO DA ESTRUTURA QUE ESTÁ SENDO ANALISADA;

9 ESCLEROMETRIA EM PEÇAS COM GRANDES VOLUMES DE CONCRETO É ACONSELHÁVEL QUE SEJAM AVALIADAS COM PELO MENOS DUAS ÁREAS DE ENSAIO, LOCALIZADAS PREFERENCIALMENTE EM FACES OPOSTAS; EM CADA ÁREA DE ENSAIO DEVEM SER EFETUADOS NO MÍNIMO 9 E NO MÁXIMO 16 IMPACTOS. A DISTÂNCIA MÍNIMA ENTRE OS CENTROS DE DOIS IMPACTOS DEVE SER DE 30 MM, QUE DEVEM ESTAR UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDOS NA ÁREA DE ENSAIO. PARA A DEMARCAÇÃO DESTA ÁREA USA-SE A RÉGUA GRADUADA E O GIZ.

10 ESCLEROMETRIA OS MÉTODOS ESCLEROMÉTRICOS SÃO EMPREGADOS NAS SEGUINTES CIRCUNSTANCIAS: AVERIGUAÇÃO DA UNIFORMIDADE DA DUREZA SUPERFICIAL DO CONCRETO; COMPARAÇÃO DE CONCRETOS COM UM REFERENCIAL; ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO: ESTA AVALIAÇÃO DEPENDE SEMPRE DE UM NÚMERO ELEVADO DE VARIÁVEIS. NÃO SE RECOMENDA UTILIZAR ESTE MÉTODO NA AVALIAÇÃO DIRETA DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO, A NÃO SER QUE SE DISPONHA DE UMA CORRELAÇÃO CONFIÁVEL EFETUADA COM OS MATERIAIS EM QUESTÃO.

11 ESCLEROMETRIA FATORES QUE INFLUENCIAM OS RESULTADOS: TIPO DE CIMENTO; TIPO DE AGREGADO; TIPO DE SUPERFÍCIE; CONDIÇÕES DA UMIDADE DA SUPERFÍCIE; CARBONATAÇÃO; IDADE; OPERAÇÃO DO APARELHO.

12 VÍDEO ENSAIO COM ESCLERÔMETRO

13 ULTRASONOGRAFIA O ULTRA-SOM É UM MÉTODO BASEADO EM VIBRAÇÕES PRÓXIMAS DAS DO SOM. DETECTA DESCONTINUIDADES INTERNAS EM MATERIAIS, BASEANDO-SE NO FENÔMENO DE REFLEXÃO DE ONDAS ACÚSTICAS QUANDO ENCONTRAM OBSTÁCULOS À SUA PROPAGAÇÃO, DENTRO DO MATERIAL. UM PULSO ULTRA-SÔNICO É GERADO E TRANSMITIDO ATRAVÉS DE UM TRANSDUTOR ESPECIAL, ENCOSTADO OU ACOPLADO AO MATERIAL. OS PULSOS ULTRA- SÔNICOS REFLETIDOS POR UMA DESCONTINUIDADE, OU PELA SUPERFÍCIE OPOSTA DA PEÇA, SÃO CAPTADOS PELO TRANSDUTOR, CONVERTIDOS EM SINAIS ELETRÔNICOS E MOSTRADOS NA TELA DE LCD OU EM UM TUBO DE RAIOS CATÓDICOS (TRC) DO APARELHO.

14 ULTRASONOGRAFIA VANTAGENS O MÉTODO ULTRA-SÔNICO POSSUI ALTA SENSIBILIDADE NA DETECTABILIDADE DE PEQUENAS DESCONTINUIDADES INTERNAS, POR EXEMPLO: TRINCAS DEVIDO A TRATAMENTO TÉRMICO, FISSURAS E OUTROS DE DIFÍCIL DETECÇÃO POR ENSAIO DE RADIAÇÕES PENETRANTES (RADIOGRAFIA OU GAMAGRAFIA); PARA INTERPRETAÇÃO DAS INDICAÇÕES, DISPENSA PROCESSOS INTERMEDIÁRIOS, AGILIZANDO A INSPEÇÃO; A LOCALIZAÇÃO, AVALIAÇÃO DO TAMANHO E INTERPRETAÇÃO DAS DESCONTINUIDADES ENCONTRADAS SÃO FATORES INTRÍNSECOS AO EXAME ULTRA-SÔNICO, ENQUANTO QUE OUTROS EXAMES NÃO DEFINEM TAIS FATORES.

15 ULTRASONOGRAFIA DESVANTAGENS REQUER GRANDE CONHECIMENTO TEÓRICO E EXPERIÊNCIA POR PARTE DO INSPETOR; O REGISTRO PERMANENTE DO TESTE NÃO É FACILMENTE OBTIDO; FAIXAS DE ESPESSURAS MUITO FINAS CONSTITUEM UMA DIFICULDADE PARA APLICAÇÃO DO MÉTODO; REQUER O PREPARO DA SUPERFÍCIE PARA SUA APLICAÇÃO. EM ALGUNS CASOS DE INSPEÇÃO DE SOLDA, EXISTE A NECESSIDADE DA REMOÇÃO TOTAL DO REFORÇO DA SOLDA, QUE DEMANDA TEMPO DE FÁBRICA.

16 ULTRASONOGRAFIA FATORES QUE INFLUENCIAM OS RESULTADOS DENSIDADE DO CONCRETO: QUANDO SÃO TESTADOS CONCRETOS MAIS DENSOS (PESADOS), VERIFICA-SE UM AUMENTO DA VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DOS IMPULSOS ULTRA-SÔNICOS; TIPO, DENSIDADE E OUTRAS CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS; TIPO DE CIMENTO; FATOR ÁGUA/CIMENTO UTILIZADO NO PREPARO DO CONCRETO; UMIDADE DA PEÇA QUANDO ENSAIADA; POSSÍVEL EXISTÊNCIA DE AÇO (EM CONCRETO ARMADO), TANTO PELA QUALIDADE QUANTO PELA QUANTIDADE DO MESMO; DIREÇÃO DO ENSAIO NA PEÇA; TIPO DE ADENSAMENTO DO CONCRETO;

17 ULTRASONOGRAFIA CLASSIFICAÇÃO DA QUALIDADE DOS CONCRETOS COM BASE NA VELOCIDADE DE PULSOS

18 VÍDEO ULTRASONOGRAFIA

19 PACOMETRIA CONSISTE EM DETERMINAR A LOCALIZAÇÃO DAS ARMADURAS, DIÂMETRO E COBRIMENTO. O PRINCÍPIO DA MEDIÇÃO DO RECOBRIMENTO POR PACOMETRIA CONSISTE EM MEDIR AS PERTURBAÇÕES PROVOCADAS PELA PRESENÇA DE UM OBJETO METÁLICO COLOCADO NUM CAMPO ELETROMAGNÉTICO EMITIDO POR UM SISTEMA DE BOBINAS. O APARELHO ANALISA OS SINAIS INDUZIDOS POR ESTE CAMPO E CALCULA O RECOBRIMENTO E/OU O DIÂMETRO DOS AÇOS SITUADOS NO APRUMO DO SENSOR.

20 VÍDEO PACOMETRIA

21 TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA É BASEADA NO PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DE QUE ANOMALIAS ABAIXO DA SUPERFÍCIE DOS MATERIAIS AFETAM O FLUXO DE CALOR. COM ESSE MÉTODO, É POSSÍVEL DETECTAR GRANDES DEFEITOS, VAZIOS INTERNOS E DELAMINAÇÕES DENTRO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO. O ENSAIO PODE SER REALIZADO POR MEIO DA TÉCNICA PASSIVA OU ATIVA. NA PRIMEIRA, É ANALISADA A ENERGIA TÉRMICA PRESENTE NO MATERIAL, JÁ NA SEGUNDA É REALIZADO O AQUECIMENTO OU RESFRIAMENTO ARTIFICIAL DA ESTRUTURA. COM EQUIPAMENTOS QUE DETECTAM INFRAVERMELHO, SÃO ANALISADAS AS ALTERAÇÕES TÉRMICAS. A MUDANÇA DE TEMPERATURA SERÁ MAIS DEMORADA QUANTO MAIOR FOR A PROFUNDIDADE DO PROBLEMA. GERALMENTE, QUANDO ESTÃO ABAIXO DE 10 CM DE PROFUNDIDADE, SÓ SÃO PERCEPTÍVEIS PASSADA MAIS DE UMA HORA DA ALTERAÇÃO DE TEMPERATURA.

22 POTENCIAL DE CORROSÃO O POTENCIAL DE CORROSÃO NO AÇO EXISTENTE EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO PODE SER MEDIDO PELA DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE O AÇO E UM ELETRODO DE REFERÊNCIA, NESTE CASO UTILIZA-SE O ELETRODO DE COBRE- SULFATO DE COBRE, QUE ESTEJA EM CONTATO COM A SUPERFÍCIE DE CONCRETO; ANTES DE SE EFETUAR O ENSAIO DEVEM SER OBSERVADOS ALGUNS ASPECTOS RELATIVOS À ESTRUTURA EM ANÁLISE, SÃO ELES: A SUPERFÍCIE DO CONCRETO NÃO DEVE APRESENTAR DESPLACAMENTOS OU TRINCAS; DEVE HAVER CONTINUIDADE ELÉTRICA ENTRE AS BARRAS DE AÇO; O ENSAIO DEVE SER REALIZADO EM UM DIA CONSIDERADO TÍPICO.

23 POTENCIAL DE CORROSÃO ALGUNS CUIDADOS TAMBÉM SÃO NECESSÁRIOS PARA EVITAR INTERPRETAÇÕES ERRÔNEAS DOS RESULTADOS: ESTE ENSAIO NÃO DEVE SER FEITO EM LOCAIS ONDE HAJA SINTOMAS EVIDENTES DE CORROSÃO; ISTO PORQUE APÓS A FORMAÇÃO DOS PRODUTOS DA CORROSÃO, OCORREM FISSURAS QUE QUEBRAM A LIGAÇÃO ELETROLÍTICA EM TORNO DA ARMADURA; CERTOS TIPOS DE CAREPAS DE CORROSÃO POSSUEM POTENCIAIS ELÉTRICOS SIMILARES AOS METAIS NOBRES, NÃO INDICANDO A EXISTÊNCIA DA CORROSÃO.

24 POTENCIAL DE CORROSÃO PARA A EXECUÇÃO DO ENSAIO UTILIZA-SE O SEGUINTE PROCEDIMENTO: FAZER A LIGAÇÃO DO EQUIPAMENTO COM A ARMADURA; VERIFICAR A CONTINUIDADE ELÉTRICA ENTRE AS ARMADURAS NA REGIÃO DE ENSAIO; ANOTAR AS ANOMALIAS OBSERVADAS; DESENHAR UMA REDE DE PEQUENOS QUADRADOS NA SUPERFÍCIE DO CONCRETO; MEDIR OS POTENCIAIS ELÉTRICOS EM TODOS OS VÉRTICES DOS QUADRADOS; DESENHAR UM MAPA DE POTENCIAL.

25 POTENCIAL DE CORROSÃO O GRADIENTE DE POTENCIAIS OBTIDO NO ENSAIO INDICA A DIREÇÃO DAS CORRENTES DE CORROSÃO, QUE ESTÃO CORRELACIONADAS COM AS ÁREAS COMPROMETIDAS DA ESTRUTURA. PADRÃO PARA A ANÁLISE DOS RESULTADOS:

26 MONITORAMENTO DE FISSURAS O MONITORADOR DE TRINCAS AVONGARD É FÁCIL DE INSTALAR, DURÁVEL AO EXTREMO E FÁCIL DE LER. É CAPAZ DE LER MOVIMENTOS VERTICAIS E HORIZONTAIS EM QUALQUER TIPO DE TRINCA. ESTE SIMPLES EQUIPAMENTO REGISTRA MOVIMENTOS DA ORDEM DE 0,01MM, JÁ QUE É EQUIPADO COM UM CARTÃO INDESTRUTÍVEL, QUE É FIXADO NA SUPERFÍCIE, E UM RISCADOR QUE ASSINALA QUALQUER MOVIMENTO, DE FORMA CONTÍNUA, ESTABELECENDO O REAL FUNCIONAMENTO DE FISSURAS, TRINCAS OU JUNTAS. AO CONTRÁRIO DOS CASOS TRADICIONAIS DE MONITORAMENTO, QUE SOMENTE INFORMAM O MOVIMENTO NA HORA DA MEDIÇÃO, O DETECTOR DE MOVIMENTOS DEIXA REGISTRADO TODO E QUALQUER MOVIMENTO QUE OCORRE NA ESTRUTURA. É UM IMPORTANTE EQUIPAMENTO QUE PODE SER USADO PARA ANALISAR RECALQUES DE EDIFICAÇÕES. PODE SER USADO TAMBÉM PARA INFORMAR O COMPORTAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS EM PROCESSO DE CARREGAMENTO E UMA VARIEDADE DE OUTRAS APLICAÇÕES.

27 MONITORAMENTO DE FISSURAS

28 ENSAIOS DESTRUTIVOS EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS CARBONATAÇÃO CONTAMINAÇÃO POR CLORETOS RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

29 EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS OS TESTEMUNHOS SÃO PEÇAS DE FORMA CILÍNDRICA, CÚBICA OU PRISMÁTICA, QUE PODEM SER EXTRAÍDOS DO CONCRETO POR MEIO DE CORTE COM SONDA ROTATIVA OU COM DISCO. PARA ISSO, UTILIZA-SE UMA MÁQUINA EXTRATORA DOTADA DE COROA DIAMANTADA E REFRIGERADA À ÁGUA QUE REALIZARÁ AS PERFURAÇÕES E CORTES NO CONCRETO. ESTE PROCEDIMENTO PROVOCA UM DANO NO ELEMENTO QUE SE ESTUDA. QUALQUER ATUAÇÃO NESTE SENTIDO DEVE CONTEMPLAR PREVIAMENTE A ANÁLISE DA SEGURANÇA ESTRUTURAL QUE SE DERIVA DA EXTRAÇÃO E QUANTO MENOR O DANO PRODUZIDO MENOR SERÁ O EFEITO SOBRE A MESMA. SEMPRE QUE POSSÍVEL, OS TESTEMUNHOS DEVEM SER EXTRAÍDOS DE LOCAIS PRÓXIMOS AO CENTRO DO ELEMENTO ESTRUTURAL E NUNCA A UMA DISTÂNCIA MENOR DO QUE O UM DIÂMETRO DO TESTEMUNHO COM RELAÇÃO ÀS BORDAS OU JUNTAS DE CONCRETAGEM. A DISTÂNCIA MÍNIMA ENTRE AS BORDAS DAS PERFURAÇÕES NÃO DEVE SER 48 INFERIOR A UM DIÂMETRO DO TESTEMUNHO.

30 EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS DENTRE VÁRIOS FATORES, A ALTURA DE EXTRAÇÃO NA PEÇA TEM INFLUÊNCIA SIGNIFICATIVA NOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DO CONCRETO. TESTEMUNHOS EXTRAÍDOS PRÓXIMOS DA SUPERFÍCIE SUPERIOR DA ESTRUTURA GERALMENTE TÊM RESISTÊNCIA MENOR. SEGREGAÇÃO, EXSUDAÇÃO DO CONCRETO E CURA MAL FEITA SÃO ALGUNS DOS RESPONSÁVEIS POR ESTES RESULTADOS;

31 VÍDEO EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS E ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

32 CARBONATAÇÃO O MÉTODO CONSISTE EM EVIDENCIAR A DIFERENÇA DE PH ENTRE O CONCRETO E A FRENTE DE CARBONATAÇÃO POR MEIO DE ASPERSÃO DE INDICADORES QUÍMICOS; PODE-SE VERIFICAR A PROFUNDIDADE, OU EXTENSÃO, DA CARBONATAÇÃO TRATANDO-SE, COM SOLUÇÃO AQUOSA-ALCOÓLICA DE FENOLFTALEÍNA A 1%, NUMA ÁREA RECÉM-EXPOSTA DO CONCRETO; QUANDO NÃO HÁ CARBONATAÇÃO, APARECE A COLORAÇÃO RÓSEO- AVERMELHADA, CARACTERÍSTICA DA FENOLFTALEÍNA EM MEIO FORTEMENTE ALCALINO; E SE A ÁREA ESTIVER CARBONATADA, PERMANECERÁ INALTERADA; PODE-SE USAR UM ALGODÃO UMEDECIDO, COM A SOLUÇÃO DE FENOLFTALEÍNA, OU UM FRASCO COM SPRAY, PARA CONTATAR A ÁREA EXPOSTA EM DIFERENTES PROFUNDIDADES; A FENOLFTALEÍNA APRESENTA COLORAÇÃO RÓSEO-AVERMELHADA COM VALORES DE PH IGUAIS OU SUPERIORES A 9,5 APROXIMADAMENTE E INCOLOR ABAIXO DESSE VALOR.

33 VÍDEO ENSAIO DE CARBONATAÇÃO