Ensaios Não Destrutivos -Gilberto Luiz - l

Ensaios não destrutivos

Gilberto Luiz – Eng. Civil

AD 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 CARACTERÍSTICA

fck

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:

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

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

Segurança

Recebimento ou

avaliação do

concreto entregue

LA

BO

RA

TÓ

RIO

CÁ

LC

UL

O

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

Recebimento ou

avaliação do

concreto entregue

LA

BO

RA

TÓ

RIO

CÁ

LC

UL

O

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/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

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

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

90o

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

ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL

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

Ultrassonogr

afia

Ultrassonogr

afia Esclerometri

a

e

Pull Off

Esclerometri

a

e

Pull Off

Ultrassonogr

afia

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Campanha de ensaios

Pull-off

VPU

VPU

VPU

Esclerometria

Carbonatação

42,54

38,84 39,63

35,64

40,14 39,72 40,00

45,16

41,69

47,64

41,69

43,67 44,67

39,70

41,82

51,86

18,39

28,03

44,57 44,87

26,23

5,00

30,00

15,00

25,00

0,00

5,00

15,00

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

TP1 TP7 TP14 TP18 TP22 TP28 TP39

Térreo

VPU (hm/s)

ESCLEROMETRIA

PULL-OFF (Kgf/cm²)

CARBONATAÇÃO (mm)