Ensaios não destrutivos Gilberto Luiz – Eng. Civil AD FIDUCIA AVALIAÇÕES E PERÍCIAS www.adfiducia.com.br

Ensaios não destrutivos Ensaios informativos ASPECTOS GERAIS RESISTÊNCIA DO CONCRETO EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS ULTRASSONOGRAFIA ESCLEROMETRIA LOCALIZAÇÃO DE ARMADURAS PULL-OFF PENETRAÇÃO DE PINOS ENSAIOS COMBINADOS

Ensaios não destrutivos Ensaios informativos Vão além de nossa percepção visual, tato, olfação, audição e gustação Permitem obter maior conhecimento sobre o que encontra-se executado Confirmar se o que foi idealizado se concretizou Reconstituir situações ocorridas Analisar a possibilidade de mudança de utilização de uma estrutura Analisar a segurança de obras que não dispuserem de documentos técnicos

Ensaios não destrutivos Ensaios informativos Geralmente são pouco destrutivos não causam interrupção do uso da estrutura ou edificação É preciso conhecer o comportamento estrutural, dimensionamento e durabilidade dos componentes ensaiados É importante conhecer as limitações e informações obtidas através dos ensaios É necessário saber interpretar as informações obtidas

Ensaios não destrutivos Ensaios Não Destrutivos – não causam danos Ensaios informativos Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

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Ensaios não destrutivos Ensaios informativos Ensaios Parcialmente Destrutivos – causam pequenos danos

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RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA fck

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Propriedade mais representativa e que usualmente serve para sua especificação

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Especificado em classes

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Classificações são de ordem prática e evidenciam a simplicidade com que se analisa a qualidade do concreto da obra. Avaliação é muito mais complexa.

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto No início de sua vida o concreto apresenta-se bastante fluído (boa trabalhabilidade)

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Após cerca de 2 horas começa a apresentar alguma resistência

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Resistência final geralmente é atingido após 1 ano, o que depende, dentre outros, do tipo de concreto

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Nem todas as partes do concreto apresentam a mesma resistência:

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Aleatoriedade: Espacial Varia ao longo da estrutura (lotes e pontos de lançamento) Temporal Evolui conforme o tempo de cura e a idade do concreto

Resistência à compressão do concreto Ensaios não destrutivos Resistência à compressão do concreto Aleatoriedade: fck é um valor médio? NÃO!!!! Fck constitui um valor onde admite-se a probabilidade de 95% das resistências serem superiores às especificadas. Admite-se uma distribuição normal - Gauss Ou seja, existe um risco de 5% desta não ser atingida (muito diferente de adotar a média)

Resistência à compressão do concreto Então o risco que assumimos é de 5%? Não, tal fato seria incompatível com o nível de segurança exigido pelas estruturas, como veremos adiante.

Resistência à compressão do concreto Portanto, para a concepção da estrutura considera-se o seguinte: fc, estrutura = fc x (1,2x0,75x0,95) fc, estrutura = 0,85 x fc

Resistência à compressão do concreto Relativamente à segurança, é ainda aplicada uma minoração de resistência (ɣc) : ɣc = 1,4

Resistência à compressão do concreto Relativamente à segurança, é ainda aplicada uma minoração de resistência (ɣc): Ɣc = 1,4 Tal fato corresponde a uma probabilidade da ordem de 5/1.000 (0,5%) da resistência à compressão ser ultrapassada

Resistência à compressão do concreto Para fins de dimensionamento além das resistências serem minoradas, as solicitações são majoradas e são especificadas diversas outras limitações para a estrutura Probabilidade de ruína de uma estrutura adequadamente dimensionada 1 x 10-6 (1 em 1 milhão) Compatível com o risco de perda de vidas

Concreto da estrutura x Concreto especificado Então se o resultado das rupturas for positivo, a qualidade está garantida? Não!!! Existe uma diferença entre o concreto dos corpos de prova e o da estrutura em função da condição de sua manipulação

Concreto da estrutura x Concreto especificado Não existe razão para curar os corpos de prova em condições semelhantes à estrutura Tais diferenças já são consideradas no cálculo estrutural

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO Resumo fatores abordados na proposta projeto NBR 7680 Coeficientes de correção Origem Intervalo de valores K1 Segregação 1,0 ou 1,15 K2 Direção extração/lançamento 1,0 ou 1,05 K3 Relação h/d 0,86 a 1,0 K4 Efeito do broqueamento 1,06 K5 Efeito do diâmetro 0,98 a 1,03 K6 Umidade do testemunho 0,96 a 1,0 K7 Cura 1,0 a 1,1 K8 Retirada precoce do escoramento 1,0 a 1,11 K9 Idade do ensaio 0,87 a 1,0 K10 ɣc Ɣc/1,1 Coeficientes aplicados para corrigir a resistência dos testemunhos Fci, ext LABORATÓRIO Recebimento ou avaliação do concreto entregue CÁLCULO Segurança

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO Resumo fatores abordados na proposta projeto NBR 7680 Coeficientes de correção Origem Intervalo de valores K1 Segregação 1,0 ou 1,15 K2 Direção extração/lançamento 1,0 ou 1,05 K3 Relação h/d 0,86 a 1,0 K4 Efeito do broqueamento 1,06 K5 Efeito do diâmetro 0,98 a 1,03 K6 Umidade do testemunho 0,96 a 1,0 K7 Cura 1,0 a 1,1 K8 Retirada precoce do escoramento 1,0 a 1,11 K9 Idade do ensaio 0,87 a 1,0 K10 ɣc Ɣc/1,1 Coeficientes aplicados para corrigir a resistência dos testemunhos Fci, ext LABORATÓRIO Recebimento ou avaliação do concreto entregue CÁLCULO

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO A ruptura dos testemunhos não fornece a resistência “real” do concreto da estrutura, apesar de ser uma amostra integrante desta. (Helene)

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO “é lógico afirmar que as resistências fornecidas pelos testemunhos extraídos, uma vez efetuadas todas as correções, são mais representativas do concreto que se estuda que as resistências obtidas pelos corpos de prova de controle, por serem parte do próprio concreto da estrutura”. CANOVAS

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO “a avaliação da resistência do concreto é sempre um assunto delicado e em última instância depende dos responsáveis pela segurança da obra” HELENE

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETO Fcd = fc28 (0,05) x (1,2 x 0,75 x 0,95) / (δc)

ultrassonografia

Aplicável à cerâmicas, madeira, concreto, rochas, metais, etc. ultrassonografia Resultados são fortemente influenciado pela compacidade do material, que pode ser associada à resistência à compressão Aplicável à cerâmicas, madeira, concreto, rochas, metais, etc.

Aparelhos atuais são portáteis e pesam aproximadamente 3 kg ultrassonografia Aparelhos atuais são portáteis e pesam aproximadamente 3 kg

ultrassonografia A B

ultrassonografia Velocidade de propagação de ondas sonoras: • No ar: 330 m/s • Na água: 1.450 m/s • Na pasta de cimento: de 3.500 m/s a 4.000 m/s • Nos agregados: de 4.200 m/s a 5.000 m/s No aço: 5.000 a 6.000 m/s

ultrassonografia Tipos de transmissão

ultrassonografia Tipos de transmissão

ultrassonografia Tipos de transmissão

ultrassonografia A aplicação mais comum da avaliação da VPU no concreto é a avaliação da resistência à compressão do concreto, o que geralmente é feito com o auxílio de curva de calibração

Usar com muita cautela, pois não serve para qualificar o concreto ultrassonografia Usar com muita cautela, pois não serve para qualificar o concreto

ultrassonografia ACI 228.1R (2003) Para obtenção das curvas de correlação deve ser utilizado, preferencialmente, o concreto da estrutura em questão; O ensaio de velocidade deve ser feito diretamente na estrutura ou em testemunhos extraídos desta

ultrassonografia Podem ainda ser efetuadas análises voltadas à estimativa da profundidade de fissuras, verificação do preenchimento de fissuras com resinas, localização de ninhos de concretagem, estimativa da espessura de lajes, efeito dos danos devido ao fogo e de ações deletérias.

ESCLEROMETRIA (DUREZA SUPERFICIAL)

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL A esclerometria objetiva medir a DUREZA SUPERFICIAL – NBR 7.584:95 Dureza corresponde a capacidade de um material resistir à penetração, ao choque ou ao risco superficial Baseia-se no mesmo método adotado para ver se uma forma está preenchida com concreto

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL Modelo N (energia de percussão = 0,225 kgm) - controle de concreto em estruturas usuais Modelo L (Energia de percussão = 0,075 kgm) - redução do modelo N – estruturas sensíveis Modelo M (energia de percussão = 3 kgm) – obras de grandes dimensões (estradas e pistas de aeroportos) Modelo P (energia de percussão = 0,09 kgm) – materiais de construção de pouca dureza – estuques e revestimentos

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL Sequência do ensaio 1 – Estudo prévio do objetivo do trabalho, abrangência e das características da estrutura 2 - Formação dos lotes 3 – Elementos a serem analisados deverão ter espessura mínima de 10 cm na direção do impacto. Peças com espessura inferior devem ser escoradas. O esclerômetro deve ser posicionado, preferencialmente no sentido de maior inércia

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL Sequência do ensaio 4 – Escolha da superfície, que deverá ser polida e isenta de ninhos ou falhas 5 – Localização das armaduras e ensaio de alcalinidade 6 – Reticulado de 9 x 9 ou 20 x 20 centímetros

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL Resultados do ensaio 1 – Calcular a média dos pontos 2 – Desprezar valores individuais afastados mais de 10% da média final 3 – Devem ser obtidos, pelo menos 5 valores válidos. Quando não for possível o ensaio da área deve ser abandonado 4 – Devem ser efetuadas correções em decorrência da posição do ensaio (90o, 45o ou 0o ) 5 – Obter o IEm = k x IE

LOCALIZAÇÃO DE ARMADURAS

PACOMETRIA Medição de perturbações provocadas pela presença das barras de aço no campo eletromagnético emitido por um sistema de bobinas O aparelho analisa os sinais induzidos por este campo e calcula o cobrimento e/ou o diâmetro das armaduras abaixo do sensor Eficiente até a profundidade de 7 cm Influenciado pela proximidade das barras Não identifica barras sobrepostas ou feixes

PACOMETRIA Diferentemente do concreto, as armaduras interagem fortemente com as ondas eletromagnéticas de baixa frequência, permitindo identificar sua localização

PACOMETRIA Sensor deve operar paralelamente as barras Precisão definida em função do cobrimento, das bitolas das barras e dos espaçamentos entre barras Emite sinal sonoro quando localiza as barras, sinal progressivo a medida que se aproxima e permite gravação dos dados

PACOMETRIA

PULL-OFF

PULL-OFF

PENETRAÇÃO DE PINOS

PENETRAÇÃO DE PINOS FONTE: Machado, Alexandre Xavier

PENETRAÇÃO DE PINOS FONTE: Machado, Alexandre Xavier

PENETRAÇÃO DE PINOS

ENSAIOS COMBINADOS

Campanha de ensaios

Ultrassonografia

Ultrassonografia Esclerometria e Pull Off

Ultrassonografia Esclerometria e Pull Off

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios VPU Carbonatação Pull-off VPU Esclerometria VPU