CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES INSPEÇÃO E ENSAIOS

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1 CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES INSPEÇÃO E ENSAIOS

2 2 Ultra-som Existem diversos estudos no sentido de se determinar uma propriedade física do concreto que pudesse ser relacionada com a resistência à compressão. Conseguiram-se bons resultados pela determinação da velocidade de ondas longitudinais através do concreto. A relação é bastante complexa, mas sob determinadas condições, essas grandezas estão relacionadas. O fator comum é a massa específica.

3 3 Ultra-som 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.

4 4 Ultra-som

5 5 Ultra-som O ensaio ultra-sônico é, sem sombra de dúvidas, o método não destrutivo mais utilizado e o que apresenta o maior crescimento, para a detecção de descontinuidades internas nos materiais.

6 6 Ultra-som São conhecidos três tipos básicos de ondas: Onda Longitudinal (ondas de compressão): São ondas cujas partículas oscilam na direção de propagação da onda, podendo ser transmitidas a sólidos, líquidos e gases. Em decorrência do processo de propagação, este tipo de onda possui uma alta velocidade de propagação, característica do meio e são as mais utilizadas.

7 7 Ultra-som Ondas Transversais (ondas de cisalhamento): Uma onda transversal é definida quando as partículas do meio vibram na direção perpendicular ao de propagação. Neste caso, observamos que os planos de partículas mantém-se na mesma distância um do outro, movendo-se apenas verticalmente, é o caso do movimento das cordas do violão. Ondas de Superfície: Consiste em vibrações longitudinais e transversais.

8 8 Ultra-som Tipos de Medição:

9 9 Ultra-som Tipos de Medição: Técnica Direta: A técnica de transmissão direta usa dois transdutores ultra-sônicos localizados em lados opostos do objeto a ser inspecionado. Quando a peça não apresenta descontinuidades, todo o sinal emitido é recebido pelo segundo transdutor. Na presença de descontinuidades, parte ou toda energia sônica é refletida, e consequentemente, menor ou nulo será o sinal recebido pelo transdutor receptor.

10 10 Ultra-som Tipos de Medição: Técnica Indireta: É um ensaio comum de emissor/receptor, que utiliza dois transdutores angulares. Esse método é utilizado para detecção de defeitos perpendiculares à superfície da peça. Permite o ensaio em uma certa zona de profundidade preestabelecida. Técnica Semidireta: A técnica semidireta detecta falhas internas. Opera com um transdutor angular como emissor e outro normal ou reto como receptor.

11 Transient time 11 Ultra-som Tipos de Medição: slope: 1/V Distance from transmitter

12 12 Ultra-som Tipos de Medição:

13 13 Ultra-som Procedimentos:

14 14 Ultra-som Análise qualitativa: Velocidade de pulsos longitudinais (km/s) Qualidade do concreto > 4,5 Excelente 3,5 4,5 Boa 3,0 3,5 Duvidosa 2,0 3,0 Pobre < 2,0 Muito pobre

15 15 Pacometria Consiste em determinar a localização das armaduras. Equipamentos mais sofisticados também determinam diâmetro e cobrimento.

16 16 Pacometria

17 17 Potencial de corrosão Pode ser medido pela diferença de potencial entre o aço e um eletrodo de referência. Ensaio regido pelo norma ASTM C Utiliza-se o eletrodo de cobre-sulfato de cobre (ESC).

18 18 Potencial de corrosão 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.

19 19 Potencial de corrosão A taxa de corrosão de uma armadura depende das reações no ânodo, ou seja, quanto mais negativo for o potencial elétrico, mais rápida é a corrosão. Em termos práticos, a taxa de corrosão máxima ocorre para um potencial próximo de -600mV com o eletrodo de cobre-sulfato de cobre.

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21 21 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.

22 22 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.

23 23 Potencial de corrosão CUIDADO: As carepas de corrosão formam um escudo no circuito. Neste caso, mede-se o potencial da magnetita, que é um óxido estável, e os potenciais não sugerem corrosão.

24 24 Potencial de corrosão Interpretação: Apenas com os resultados dos potenciais, não é possível fazer uma avaliação 100% precisa. Padrões são fornecidos pela ASTM C

25 25 Potencial de corrosão Condição Potencial (mv) Análise. Boa Mais positivos que -200mV Ausência de corrosão. Corrosão iniciada Entre -200mV e -350mV Indícios de corrosão. Inaceitável Mais negativos que -350mV Corrosão ativa.

26 26 Potencial de corrosão

27 27 Resistividade elétrica É um excelente parâmetro na verificação da existência da corrosão das armaduras Em campo, a resistividade elétrica é medida através da determinação de diferenças de potenciais elétricos medidos na superfície do concreto.

28 28 Resistividade elétrica Devido à instalação de um processo corrosivo nas armaduras do concreto ocorre o aparecimento de uma corrente elétrica, sendo que o fluxo dessa corrente elétrica é um processo eletrolítico, de modo que o aumento da atividade iônica causa uma diminuição na resistividade do concreto.

29 29 Resistividade elétrica Essa atividade iônica pode ser aumentada com: - alta relação água-cimento, - alto grau de saturação do concreto, ou - por alta concentração de sais dissolvidos nos poros da massa de concreto.

30 30 Resistividade elétrica Para a medida da resistividade elétrica utiliza-se o Método dos Quatro Eletrodo, ou Método de Wenner. Este método é normatizado pela ASTM G57, e, apesar de ter sido desenvolvido para uso em solos, o seu uso para medida de resistividade em concreto tem sido muito estudada, tendo sido adaptados equipamentos para esse uso.

31 31 Resistividade elétrica

32 32 Resistividade elétrica O valor da resistividade é dado conforme fórmula de Frank Wenner ρ = R. k k = π. a 2a a² + 4b² 2a 4a² 4b²

33 33 Resistividade elétrica Se b a 20 ρ = 2. π. a. V I

34 34 Resistividade elétrica Resistividade do concreto (Wm) Taxa de corrosão provável > 200 Despresível 100 a 200 Baixa 50 a 100 Alta < 50 Muito Alta

35 35 Prova de carga Um dos testes mais convincentes de segurança de uma estrutura já terminada é a prova de carga. Na verdade, ao colocarmos a estrutura nas condições para a qual foi calculada, construída ou reforçada, estamos em condição de observar o seu comportamento.

36 36 Prova de carga Definindo Y como Fator de Carregamento; Fe como Esforço solicitante teórico do Ensaio de prova de carga e Fd como Esforço solicitante teórico de Projeto, pode-se expressar o Fator de Carregamento por: Ψ = Fe Fd

37 37 Prova de carga Ensaio Nível de Carregamento Emprego Básico 0,5<Y 1,0 Recepção de estruturas em condições normais de projeto e construção; Estudo do comportamento da estrutura. Rigoroso 1,0<Y 1,1 Materiais não atendem aos requisitos de projeto; Desconhecimento do projeto ou condições construtivas; Alteração das condições de utilização; Após acidentes na estrutura. Excepcional Y>1,1 Passagem de cargas excepcionais; Fases construtivas que acarretem solicitações excepcionais.

38 38 Prova de carga Estudos teóricos antes de se executar uma prova de carga: - Coeficiente de segurança do ensaio relativamente ao estado último; - Dimensionamento do carregamento para submeter a estrutura às solicitações previamente estabelecidas; - Escolha dos efeitos a serem controlados, por exemplo: rotações, deslocamentos, deformações, etc. - Escolha dos pontos da estrutura a serem controlados; - Previsão teórica dos efeitos do ensaio sobre a estrutura; - Previsão da tolerância dos desvios entre o ensaio e as previsões teóricas; - Critérios de aceitação ou liberação para as fases de carregamento.

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