Ensaios não destrutivos para a caracterização de materiais cimentícios nas primeiras idades ...

ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS PARA A CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS

CIMENTÍCIOS NAS PRIMEIRAS IDADES

HUGO FILIPE DOS SANTOS CAETANO

Julho de 2013

2

ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO

• Objetivos

• Moldes Concebidos

• Esquema de Ensaio

• Estudo Preliminar

• Estudos Paramétricos

• Conclusões

• Desenvolvimentos Futuros

3

OBJETIVOS

• Conceber e utilizar um molde instrumentado com capacidade de medir:• Evolução da temperatura;• Resistividade elétrica;• Velocidade de propagação de ultrassons;

• Realizar estudos paramétricos e estudar o efeito de cada parâmetro na hidratação do cimento.

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

4

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

MOLDE INSTRUMENTADO HC2

MOLDES INSTRUMENTADOS DESENVOLVIDOS

MOLDE INSTRUMENTADO HC1

5

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

• Temperatura

6

Gerador de sinal

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

• Resistividade Elétrica ()Multímetros

Elétrodos

7

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudo Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

• Velocidade de Propagação de Ultrassons

D=100mm

8

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

Outros Ensaios Espalhamento (NP EN 12350-8:2010)

Vicat (NP EN 196-3: 2006)

Tração Indireta por Flexão e à Compressão (NP EN 196-1 2006)

9

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

Temperatura

REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1

10

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

Resistividade Elétrica

REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1

11

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

Velocidade de Propagação de Ultrassons

REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1

12

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC2

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

13

FIABILIDADE DOS MOLDES HC2A, HC2B E HC2C

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

14

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

RAZÃO ÁGUA/CIMENTO

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

15

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

CORRELAÇÃO ENTRE RESISTIVIDADE/ RAZÃO ÁGUA/CIMENTO E RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Resistividade Elétrica (28 dias) Resistividade Elétrica (28 dias)

Provete RE 48 horas (k.cm)

RE 28 dias (k.cm)

UPV 48 horas (m.s-1)

UPV 28 dias (m.s-1)

RC (MPa)

RT (MPa)

G1 P1(w/c 0.40) 0.9 1.8 3532.0 3990.0 53.1 11.4

G2 P1 (w/c 0.60) 0.4 1.2 3493.4 3960.4 29.1 9.3

G3 P1(w/c 0.67) 0.3 1.1 4000.0 4456.8 22.3 8.6

G4 P1(w/c 0.80) 0.3 0.8 3970.2 4456.8 18.8 6.6

Valores de resistividade elétrica, velocidade ultrassons e resistência à compressão e tração

16

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

INCORPORAÇÃO DE AREIA

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

17

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

INCORPORAÇÃO DE FIBRAS DE AÇO

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

18

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

TIPO DE FIBRAS DE AÇO

Temperatura Resistividade Elétrica

Velocidade de Propagação de Ultrassons

19

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

EFEITO PROVOCADO NA TEMPERATURAPara concentrações de areia e razões de água cimento mais baixos, obtêm-se valores de temperatura mais elevados. Quanto às fibras de aço, os resultados não são conclusivos.

EFEITO PROVOCADO NA RESISTIVIDADE ELÉTRICAPara razões água-cimento mais elevadas e concentração de areia mais baixa a resistividade diminui. Quanto às fibras, os resultados não são suficientemente conclusivos.

EFEITO PROVOCADO NA VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ULTRASSONS

À medida que se aumenta o comprimento da fibra de aço e a concentração de areias a velocidade de ultrassons aumenta. Aparentemente, razões água-cimento mais baixas, também resultam em velocidades de propagação de ultrassons mais elevadas.

20

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

• Automatizar a medição de ultrassons e de resistividade de forma contínua;

• Iniciar a medição de temperatura, resistividade e ultrassons logo após o momento de fabricação da amassadura em estudo;

• Efetuar um maior número de ensaios de maneira a dar resposta à insuficiência de resultados apresentados neste estudo, e desta forma, perceber os limites a partir dos quais se pode tirar conclusões definitivas sobre o parâmetro em estudo;

21

Objetivos Moldes Concebidos

Esquema de Ensaio

Estudos Preliminares

Estudos Paramétricos Conclusões Desenvolvimentos

Futuros

DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

• Desenvolver um novo molde instrumentado, a partir do qual se possam avaliar mais grandezas, como por exemplo, perda de massa;

• Realizar provetes com dimensões padronizadas e ensaios complementares por forma a complementar a informação obtida pelo atual molde instrumentado;

• Fazer a modelação numérica do comportamento térmico semi-adiabático do conjunto material e molde, de forma a isolar as propriedades de libertação de calor da pasta de cimento.

OBRIGADO PELA ATENÇÃO