Aula 8 Ensaios nao destrutivos

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Patologia e Recuperação de Estruturas
Prof. Dr. Esequiel Fernandes Teixeira Mesquita
Janeiro, 2021
1
Ensaios não destrutivos
@lareb_ufc
www.lareb.ufc.br
Patologia e Recuperação de Estruturas 4
Conteúdo
• Introdução
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
• Pacômetria
• Potencial de corrosão
• Resistividade
• Ground Penetrating Radar (GPR)
• Comentários finais
Ao longo do tempo as estruturas podem passar por inúmeras 
intervenções… 
Patologia e Recuperação de Estruturas
1. Introdução
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS ENSAIOS NÃO-
DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS ENSAIOS NÃO-
DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
• Ultrassom
• Termografia
• Potencia de corrosão
• Martelo de Smidth
• Caracterização 
dinâmica
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS ENSAIOS NÃO-
DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
• Ultrassom
• Termografia
• Potencia de corrosão
• Martelo de Smidth
• Caracterização 
dinâmica
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL
ENSAIOS DESTRUTIVOS ENSAIOS NÃO-
DESTRUTIVOS
• Resistência à 
compressão axial
• Resistência à 
compressão diametral;
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
ENSAIOS SEMI-DESTRUTIVOS
• Carbonatação
• Penetrometro
• Módulo de elasticidade
• Ensaio de carga
• Ultrassom
• Termografia
• Potencia de corrosão
• Martelo de Smidth
• Caracterização 
dinâmica
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
2. Ensaios não destrutivos
BREVE 
HISTÓRICO
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Lifshitz & Rotem 
(1969) Farrar & Worden (2007)
Adams (2007)
NDT
Ryter (1993)
Doebling et al., 
(1996)
Optical 
methods
Modal, acoustic, magnet, 
radiograph, Eddy-current and
thermic methods
Sohn et al (2006)
Lima et al (2008)
SHM
Antunes et al (2012)
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
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2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
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2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
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2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
• Pacômetria
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2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
• Pacômetria
• Potencial de corrosão
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2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
• Pacômetria
• Potencial de corrosão
• Resistividade
Patologia e Recuperação de Estruturas
2. Ensaios não destrutivos
• Martelo de Schmidt (Esclerômetro)
• Ultrassom
• Termografia
• Pacômetria
• Potencial de corrosão
• Resistividade
• Ground Penetrating Radar (GPR)
Patologia e Recuperação de Estruturas
2. Ensaios não destrutivos
Martelo de Schmidt no 
momento do disparo
Martelo de Schmidt no momento 
que a energia é liberada para o 
impacto.
Martelo de Schmidt no momento 
que a energia é liberada após o 
impacto.
É um equipamento não-destrutivo, que mede a dureza
superficial do concreto. É também bastante utilizado
para avaliar homogeneidade do concreto e estimar
resistência à compressão.
Patologia e Recuperação de Estruturas
3. Esclerômetro
1
2
3
NBR 7584:2021
Martelo de Schmidt no 
momento do disparo
Martelo de Schmidt no momento 
que a energia é liberada para o 
impacto.
Martelo de Schmidt no momento 
que a energia é liberada após o 
impacto.
É um equipamento não-destrutivo, que mede a dureza
superficial do concreto. É também bastante utilizado
para avaliar homogeneidade do concreto e estimar
resistência à compressão.
Patologia e Recuperação de Estruturas
3. Esclerômetro
1
2
3
NBR 7584:2021
Características:
Patologia e Recuperação de Estruturas
CARACTERÍSTICAS
• Energia de impacto 2.207 Nm (N)
• Leituras entre 10 e 100 N/mm2 (1'450 to 14'500 psi)
• Procedimento de ensaio normalizado pela EN 12504-2, EN 13791 e ASTM C 
805
• Mínimo de 20 leituras 
• Ensaio de uniformidade
• Estimativa da resistência "in situ“*
APLICAÇÕES
FATORES INFLUENCIADORES
• Umidade da amostra
• Carbonatação
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
APÊNDICE B – ESCLEROMETRIA REALIZADA NAS VIGAS DO SUBOSLO 
 
Ponto/Elemento V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 
1 46 46 40 43 48 46 49 
2 36 48 45 50 48 46 46 
3 46 44 45 50 48 42 42 
4 46 45 52 44 50 46 48 
5 45 45 42 44 46 42 46 
6 45 46 44 45 50 47 45 
7 45 46 50 44 48 47 45 
8 50 42 46 45 48 46 40 
9 45 50 50 44 50 44 41 
10 54 50 44 44 40 44 43 
11 54 50 43 44 49 46 46 
12 44 46 43 45 50 46 40 
13 42 46 39 43 49 46 45 
14 43 45 50 42 46 46 43 
15 42 54 44 43 46 45 43 
16 44 48 42 42 52 46 42 
Índice 
Esclerométrico 
Médio Inicial 
45,4 46,9 44,9 44,5 48,0 45,3 44,0 
Limite Superior 
50,0 51,6 49,4 49,0 52,8 49,8 48,4 
Limite Inferior 40,9 42,2 40,4 40,1 43,2 40,8 39,6 
Índice 
Esclerométrico 
Médio Final 
44,8 46,9 43,8 43,7 48,0 45,3 43,7 
Índice 
Esclerométrico 
Efetivo 
44,8 46,9 43,8 43,7 48,0 45,3 43,7 
Ângulo (º) 0 0 0 0 0 0 0 
 
 
Patologia e Recuperação de Estruturas
MOHAMAD, G., OBREGON, P., OLIVEIRA, M. J. D, TEMP, A.L. revista Matéria, v. 20, n. 1, pp. 83-99, 2015. 
95 
 
variabilidade dos resultados, praticamente, permaneceu constante em relação aos diferentes níveis de resis-
tência do concreto, como mostra a linha pontilhada da Figura 13, cuja curva de aproximação dos pontos é 
uma função potencial com coeficientede correlação R2 = 0,68. 
 
 
Figura 13: Relação entre a resistência dos cilíndricos e o índice esclerométrico. 
Buscou-se neste estudo avaliar o comportamento da velocidade de ultrassom em função do tipo de bri-
ta. Na Figura 14 são apresentados os resultados experimentais das resistências dos cilindros em função da 
velocidade de ultrassom, para os três tipos de britas analisadas. Pode-se verificar, pela Figura 14, que existe 
uma diferença significativa na velocidade do ultrassom obtida para as britas um (1) e dois (2) em relação à 
brita zero (0). As curvas de aproximação entre as resistências do cilindro e a velocidade de ultrassom para as 
britas 1 e 2 foram praticamente semelhantes, com coeficientes de correlação R2 igual a 0,90 e 0,84, respecti-
vamente. A velocidade do ultrassom obtida experimentalmente para a brita zero (0) foi significantemente 
diferente das obtidas para as britas 1 e 2. 
 
 
Figura 14: Relação entre as resistências dos cilíndricos e velocidade de ultrassom. 
A Figura 15 apresenta os resultados experimentais entre a resistência do cilindro de concreto e o índi-
ce esclerométrico, em função do tipo de brita empregado. Não se pode verificar uma diferença nos valores 
obtidos entre a resistência à compressão do cilindro e o índice esclerométrico em relação ao tipo de brita em-
pregado no concreto. A dispersão dos resultados de resistência à compressão e índice esclerométrico não pos-
Mohamad (2015)
Patologia e Recuperação de Estruturas
Avaliação da rigidez superficial
Patologia e Recuperação de Estruturas
Avaliação da rigidez superficial
Patologia e Recuperação de Estruturas
Avaliação da rigidez superficial
É ensaio não-destrutivo que utiliza a velocidade de
propagação de onda como instrumento de medida.
Bastante utilizado para avaliar a homogeneidade
do concreto, pedra e madeiras, e ainda estimar
parâmetros de resistência mecânica, tais como
resistência à compressão axial e módulo de
elasticidade dinâmico, e ainda estimar a
profundidade de fissuras.
Faixa de medição: até 15 m dependendo da 
qualidade do concreto
4. Ultrassom
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Transmissão direta: o método mais
preciso de determinação da
velocidade ultrassônica, onde a
distancia do percurso é medida de
centro a centro dos transdutores.
Transmissão semidireta: a
sensibilidade dos transdutores está
num nível intermediário. A distancia
do percurso é medida de centro a
centro dos transdutores.
Transmissão indireta: a amplitude
do sinal é cerca de 3% do sinal, se
comparado com a medida direta do
sinal.
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
As relações entre os módulos de
elasticidade estático e a
velocidade de propagaçaõ de
onda são dadas pelas equações:
Classificação da qualidade do concreto em função da
velocidade de propagação da onda ultrassônica (ISAIA
et. al, 2005)
Velocidade da onda ultrassônica (m/s) Qualidade do concreto
 V > 4500 Excelente
3500para detectar as barras. As bobinas na
sonda sao periodicamente carregadas com pulsos de
corrente e, assim, geram um campo magnetico.
Correntes parasitas sao produzidas sobre a superficie de
qualquer material eletricamente condutor que estiver no
campo magnetico. Elas induzem um campo magnetico na
direcao oposta. A mudanca resultante na tensao pode ser
utilizada para a medicao
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
A determinação do potencial de corrosão do
concreto, consiste na medição do campo
elétrico da superfície de concreto, como forma
de se obter a informação sobre o estado (ativo
ou inativo) da corrosão em estruturas de
concreto armado.
Os procedimentos passam pela conexão de um
eletrodo através de um voltímetro de alta
impedância ao reforço de aço, e move-se este
eletrodo em uma quadricula acima da
superfície de concreto.
Em geral, o eletrodo de referência consiste
numa meia-célula Cu/CuSO4, que consiste em
um bastão de cobre imerso em uma solução
saturada de sulfato de cobre, que mantem um
potencial constante e conhecido.
Patologia e Recuperação de Estruturas
7. Potencial de corrosão
FAIXA POTENCIAL TÍPICA DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO - RILEM TC 154-
EMC
-1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100 200
Concreto seco, não carbonatado
Caracteristicas do concreto
Concreto saturado com água sem O2
Concreto úmido contaminado com cloreto
mV
Concreto úmido sem cloreto
Concreto úmido, carbonatado
Concreto seco, carbonatado
OBS:
• Em termos gerais a probabilidade de corrosão
aumenta com potenciais baixos (negativos);
• A corrosão ativa pode ser esperada em locais onde
um potencial negativo esta rodeado por potenciais
cada vez mais positivos.
• Diferenças de potencial de aprox. +100mV em uma
área de medição de 1 m, em conjunto com potenciais
negativos, podem ser uma indicação clara de corrosão
ativa.
Patologia e Recuperação de Estruturas
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RESUMO
FATORES QUE AFETAM A MEDIÇÃO DO POTENCIAL DE CORROSÃO
Umidade
Espessura da camada de concreto
Resistividade elétrica do concreto
Temperatura
Teor de oxigênio nas barras de reforço
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Patologia e Recuperação de Estruturas
Caso de estudo
b)a)
Patologia e Recuperação de Estruturas
Fachada 
Oeste
Fachada 
Norte 
Fachada 
Leste
Fachada 
Sul
Patologia e Recuperação de Estruturas
POTENCIAL DE CORROSÃO
Fachada 
Oeste
Fachada 
Norte 
Fachada 
Leste
Fachada 
Sul
Patologia e Recuperação de Estruturas
Fachada 
Oeste
Fachada 
Norte 
Fachada 
Leste
Fachada 
Sul
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Fachada 
Oeste
Fachada 
Norte 
Fachada 
Leste
Fachada 
Sul
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Patologia e Recuperação de Estruturas
Caso de estudo
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Dia 0
Patologia e Recuperação de Estruturas
Dia 0
Dia 21
Patologia e Recuperação de Estruturas
Dia 0
Dia 21
Dia 29
Patologia e Recuperação de Estruturas
Evolution of the corrosion potential values of the steel-frame wall over the time.
Patologia e Recuperação de Estruturas
Evolution of the corrosion potential values of the steel-frame wall over the time.
A resistividade pode ser definida como a
propriedade elétrica do concreto em resistir
à movimentação iônica difundida pela
solução aquosa contida nos poros, e que é
fortemente influenciada pela variação da
umidade e temperatura
RESISTIVIDADE ELÉTRICA APARENTE –
ADAPTAÇÃO DA NBR 7117 (ABNT, 1981)
Patologia e Recuperação de Estruturas
8. Resistividade elétrica
Barra de aço
Barra de aço
Eletrodos
Onde:
Ƥ = resistividade elétrica aparente,
em ohm.cm;
V= diferença de potencial elétrico,
dado em volts;
I= corrente de medida, dada em
Àmperes;
d= distância de separação entre os
eixos, em cm;
b= profundidade de penetração
dos eletrodos, expresso em cm.
Obtém-se a resistividade elétrica aparente
do concreto pela expressão
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
Patologia e Recuperação de Estruturas
O ensaio de resistividade se aplica apenas a 
estruturas metálicas e de concreto armado?
Patologia e Recuperação de Estruturas
Resistividade aplicada as alvenarias
• Martinho et al. (2012) ... as 
leituras de resistividade são
fortemente influenciadas pela 
presença de sais solúveis.
• Kruschwitz et al. (2012)...para 
avaliar a humidade em 
amostras de alvenarias. 
• Almeida et al. (2016)... Os 
dados de resistividade 
auxiliaram na identificação de 
características do edifício e 
variações da geologia local. 
Patologia e Recuperação de Estruturas
8. Ground Penetrating Radar (GPR) 
Patologia e Recuperação de Estruturas
8. Ground Penetrating Radar (GPR) 
O método GPR é um NDT que vem sendo estudado
por diversos autores com a finalidade de caracterizar
estruturas tradicionais, como por exemplo: auxiliar
na caracterização de pontes em alvenaria de tijolo
com antena de 1.5 GHz (Diamanti et al. 2008);
identificar, com antena de 800 MHz e 1.6 GHz,
infraestruturas, paredes removidas, elementos
construtivos, diferentes tipos de alvenaria nas
paredes, manchas no interior das paredes e
caracterização geológica do local (Barraca 2013;
Barraca et al. 2014; Barraca et al. 2016) e
investigação 2D e 3D com antena de 1.6 GHz para
caracterizar pilares de alvenaria de tijolo (Santos-
Assunçao et al. 2014).
(Martini, 2019)
Patologia e Recuperação de Estruturas
8. Ground Penetrating Radar 
 
 
31 
 
 
 
Figura 11: Exemplo de radargrama vertical e indicação dos eixos. 
 
 
Figura 12: Exemplo de um radargrama com indicação de um A-scan (lateral direita), sendo amplitude (dB) em função 
do tempo (ns) (Yuan et al. 2018) 
Radargramas 2D paralelos podem ser visualizados em três opções, após obtenção de blocos 3D: 
eixo X, eixo Y e eixo Z (Tabela 6). Os radargramas (B-scan) a serem obtidos neste trabalho, de 
forma a caracterizar as paredes, são secções 2D verticais, conforme cortes no plano XZ. Com 
estes dados 2D processados, como os perfis são paralelos, é possível gerar um modelo 3D com os 
perfis dos resultados obtidos com estes ensaios de GPR, para melhor visualização e interpretação 
das informações. 
 
 
Profundidade 
C
om
pr
im
en
to
 d
o 
pe
rf
il 
 
 
35 
 
 
O espaçamento dos perfis (5 cm) também foi definido de acordo com a capacidade de resolução 
e profundidade de penetração dessa antena. Esta antena possui uma capacidade de resolução 
menor do que a anterior (1.6 GHz), apesar de alcançar uma maior profundidade, por isso não se 
justificaria perfis tão próximos quanto da 1ª fase (2,5 cm). 
 
Figura 16: Ensaios GPR 900 MHz e orientação dos perfis 
Tabela 8: Distribuição dos perfis de GPR nas paredes em estudo (2ª fase) 
Designação Condição Perfis verticais x comprimento 
PP1 Rebocada 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP2 Rebocada 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP3 Rebocada 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP4 sem reboco 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP5 sem reboco 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP6 sem reboco 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP7 sem reboco 18 x 1.50 m @ 5 cm 
PP8 sem reboco 18 x 1.50 m @ 5 cm 
Para utilização do método GPR, alguns parâmetros devem ser previamente definidos, de acordo 
com as características do material e do método de ensaio, nomeadamente: 
MarMni (2019)
Patologia e Recuperação de Estruturas
Martini (2019)
Patologia e Recuperação de Estruturas
38 
 
 
dos travadouros não estão centradas nos radargramas, pois os perfis não foram feitos centralizados 
nos travadouros. 
 
 
Figura 18: Radargramas verticais da PP1, sobre os travadouros (GPR/GSSI, 900MHz). 
Na Figura 19 incluem-se os radargramas verticais feitos à direita dos travadouros da parede PP1. 
Conforme referido anteriormente, a linha destacada em azul indica uma mudança de material, 
pelo que, após os travadouros, obtém-se de novo a interface pedra/ar/pedra, característica da 
composição de duas folhas. 
 
 
Figura 19:Radargramas verticais da PP1, após (à direita) os travadouros (GPR/GSSI, 900MHz). 
Seguidamente, na Figura 20, ilustram-se os radargramas feitos na parede PP4. Esta parede, além 
de não possuir travadouros, possui uma composição de duas folhas, em que uma delas é irregular 
e construída com pedras de menores dimensões. Sendo assim, as perturbações presentes nos 
radargramas indicadas em retângulo verde apontam para a identificação destas pedras menores. 
Além disso, obtém-se também o retângulo em azul que indica uma mudança de material, tal como 
na PP1. 
Martini (2019)
Patologia e Recuperação de Estruturas
Comentários finais
Patologia e Recuperação de Estruturas 92
GraciasMuchachos!!!
Contato:
emesquita@ufc.br