Ensaios não destrutivos

Gilberto Luiz – Eng. CivilAD FIDUCIA AVALIAÇÕES E PERÍCIAS

www.adfiducia.com.br

Ensaios informativos

ASPECTOS GERAIS

RESISTÊNCIA DO CONCRETO

EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS

ULTRASSONOGRAFIA

ESCLEROMETRIA

LOCALIZAÇÃO DE ARMADURAS

PULL-OFF

PENETRAÇÃO DE PINOS

ENSAIOS COMBINADOS

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 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 informativos

Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

Ensaios informativos

Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

Ensaios informativos

Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

Ensaios informativos

Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

Ensaios informativos

Ensaios Não Destrutivos – não causam danos

Ensaios informativos

Ensaios Parcialmente Destrutivos – causam pequenos danos

Ensaios informativos

Ensaios Parcialmente Destrutivos – causam pequenos danos

Ensaios informativos

Ensaios Destrutivos

Ensaios informativos

Ensaios Destrutivos

RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICAfck

Resistência à compressão do concreto

Propriedade mais representativa e que usualmente serve para sua especificação

Resistência à compressão do concreto

Especificado em classes

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

No início de sua vida o concreto apresenta-se bastante fluído

(boa trabalhabilidade)

Resistência à compressão do concreto

Após cerca de 2 horas começa a apresentar alguma resistência

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

Nem todas as partes do concreto apresentam a mesma resistência:

Resistência à compressão do concreto

Aleatoriedade:

EspacialVaria ao longo da estrutura

(lotes e pontos de lançamento)

TemporalEvolui conforme o tempo de cura e a idade do

concreto

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 especificadoEntão 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 CONCRETOResumo 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

Segurança

Recebimento ou avaliação do

concreto entregue

LAB

OR

ATÓ

RIO

CÁ

LCU

LO

EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE CONCRETOResumo 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

Recebimento ou avaliação do

concreto entregue

LAB

OR

ATÓ

RIO

CÁ

LCU

LO

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

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.

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/sNo 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

ultrassonografia

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

ultrassonografiaACI 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 DUREZA

SUPERFICIAL 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

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 ensaio1 – Estudo prévio do objetivo do trabalho, abrangência e das características da estrutura2 - Formação dos lotes3 – 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 ensaio4 – Escolha da superfície, que deverá ser polida e isenta de ninhos ou falhas5 – Localização das armaduras e ensaio de alcalinidade6 – Reticulado de 9 x 9 ou 20 x 20 centímetros

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

90o

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

Resultados do ensaio1 – Calcular a média dos pontos2 – Desprezar valores individuais afastados mais de 10% da média final3 – Devem ser obtidos, pelo menos 5 valores válidos. Quando não for possível o ensaio da área deve ser abandonado4 – Devem ser efetuadas correções em decorrência da posição do ensaio (90o, 45o ou 0o )5 – Obter o IEm = k x IE

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

LOCALIZAÇÃO DE ARMADURAS

PACOMETRIAMedição 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

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

PACOMETRIASensor 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

Esclerometriae

Pull Off

Esclerometriae

Pull Off

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Pull-off

VPU

VPU

VPU

Esclerometria

Carbonatação