Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Avaliação de Estruturas Acabadas de Concreto Armado Ensaios destrutivos e não destrutivos Prof. Adriana A Silveira Avaliação de Estruturas Acabadas � Determinação da resistência � Avaliação da qualidade e da compacidade � Caracterização geométrica � Caracterização/ Estabilidade físico-química Ensaios de avaliação • Extensiometria elétrica • Extração de testemunho • Resistência ao arrancamento • Prova de carga • Ultrasom • Esclerometria • Radar • Tomografia • Pacometria • Gamagrafia • Carbonatação • Permeabilidade a cloretos • Reconstituição de traços 2 � Não destrutivos (NDT) � Semi destrutivos � Durabilidade � Comportamento estrutural• Permeabilidade a cloretos, carbonatação, etc. • Esclerometria, Pacometria, ultra-som, extensometria elétrica, etc. • Penetração de pinos, resistência ao arrancamento, extração de testemunhos, reconstituição de traços. • Prova de carga. Classificação dos diferentes tipos de ensaios � Qualidade da estrutura � Determinada no laboratório, com corpos-de-prova extraídos ou “in loco”, usando-se ensaios não destrutivos como esclerometria ou ultrassonometria. � Útil para várias determinações: Dosagem de cloretos e/ou sulfatos; reconstituição de traço; resistividade elétrica; módulo de deformação; absorção capilar, permeabilidade. 3 � Mede-se a profundidade em que um pino de aço padronizado consegue penetrar no concreto depois de ter sido lançado com uma determinada energia cinética � Equipamento: pistola finca pinos, cartucho de disparo e pino metálico � Avaliação da homogeneidade global do concreto na estrutura pela determinação das resistências relativas nos concretos das diferentes peças estruturais Resistência do concreto à penetração de pinos (ASTM C 803) Pino Zona afetada pela penetração do pino Concreto 4 � Mede-se a carga última necessária para a extração de uma peça metálica inserida no concreto � CAPO TEST: Teste de fratura interna: utiliza-se um torquímetro para medir a carga necessária à extração de um parafuso com luva de expansão que se dilata à medida que a carga é aplicada � LOK TEST (ASTM C 900 – Resist. ao arrancamento do concreto endurecido): É o esforço aplicado por meio de um macaco hidráulico e medido com um dinamômetro, sendo que a peça extraída apresenta uma cabeça na extremidade embutida 5 CAPO LOK � Resistência ao choque (dureza superficial) e resistência à compressão � Equipamento: esclerômetro de reflexão ou de Schmidt � Ensaio: impacto sobre a superfície. � É interessante qdo correlacionado com ensaios destrutivos (fc) � Cuidados: Espessura carbonatada; saturação ou umidade da superfície; dano superficial ou interfacial; efeitos de ataques químicos; falta de aderência entre o agr. e a matriz de cimento; tipo de cimento; tipo de cura. 6 7 8 NBR7680-2006 � Determinar o cobrimento e quantidade de armadura 9 Ultra-sonografia (NBR 8802 - ASTM E 114-95- NM58/96) � Velocidade de propagação de uma onda longitudinal ultrasônica (> 20 KHz) � Medida indireta da resistência � Interferências: barra – maior velocidade de propagação; heterogeneidade, vazios. � Velocidade de propagação: divide-se a distancia entre os transdutores pelo tempo, em segundos. � Correlacionar com resultados de compressão axial. 10 V=L/T Tempo que as ondas levam para atravessar o concreto 11 O valor da porosidade de um concreto fornece indicações da qualidade desse concreto e pode ser considerado um indicador de permeabilidade NBR 9778 - Metodologia POROSIDADE Critérios de avaliação. Método colorimétrico (MECK et Al, 2001) Solução de 0,1N de Nitrato de prata (AgNO3) Coloração marrom - não presença de cloretos acima de 0,4% de concentração em relação a massa de cimento. Valores normativos Tabela 02 > rndices m_ximos do teor de Rons cloretos em % ! sobre a massa de cimento pela NBR 12654/2006.! • Cloretos 12 � Definição de regiões de amostragem � 1 kg de concreto que não contenha nenhuma fração sujeita ao efeito parede � Útil informações como: Histórico da obra, participação quanto à execução do concreto; Acompanhamento de ruptura do testemunho de concreto; Verificação da homogeneidade do concreto através de observações visuais, esclerometria, ultrassom, ensaio de carbonatação 13 Indicadores: • Timolfetaleína (9,3 < pH < 10,5) • Fenolftaleína (8,2 < pH < 9,8) Carbonatação 14 PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 � Possibilita a observação detalhada do comportamento mecânico real da estrutura � Coloca-se a estrutura sob carregamento e registra-se a movimentação correspondente � Cargas: sacos de cimento ou areia, tambores de água ou fazendo-se um reservatório de água com lonas de plástico � Movimentos: podem ser medidos através de aparelhos elétricos ou mecânicos (extensômetro, defletômetros, clinômetros) PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 � Controle de aceitação da estrutura; � Alteração das condições de utilização; � Após acidentes ou anomalias observadas durante a execução ou utilização da estrutura; � Materiais não correspondem com as especificações; � Erros de cálculo que afetem o coeficiente de segurança da obra; � Comprovação de modelos adotados no cálculo não usuais. Utilização: 15 16 17 PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 - carga básica: ensaios correntes - carga majorada: qdo há dúvidas sobre os materiais utilizados, capacidade de carga das fundações, qualidade de execução - carga extraordinária: qdo se deseja testar o desempenho estrutural frente a carregamentos superiores aos estabelecidos no projeto Classificação: carregamento da prova-de-carga carregamento de projeto � Segundo ao magnitude da carga índice de eficiência = 18 PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 � Segundo a duração do ensaio - curta duração – comportamento elástico instantâneo - longa duração – fluência do concreto, recalques de solos coesivos Estruturas que se submetem a provas-de-carga: - peças fletidas: lajes e vigas - estacas Execução � Previsão teórica do desempenho da estrutura (investigação analítica prévia) � esquema do carregamento � instrumentação da estrutura � confecção de planilhas � comparação e cálculo dos valores medidos com os valores teóricos (CUIDADO!) PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 19 PROVA-DE-CARGA – NBR 9607 Análise dos resultados � Considerar: � Tolerâncias e erros admissíveis inerentes ao processo, � Observação das variações atmosféricas � Observação atenta dos sintomas da estrutura (deformações, fissuração, giro, etc) � Cuidar parta garantir a segurança pessoal e a estabilidade da estrutura � Considerar os critérios ou regulamentos seguido pelo método de ensaio Mapeamento do potencial elétrico • Procedimento de campo mais utilizado; • Primeiros estudos - 1957 - EUA; • Aplicação mais geral em estruturas - 1970; • ASTM C876 - critérios de Van Deveer e • Estudos no Brasil - normalização � Princípio da técnica – diferença de potenciais entre duas semi-células – eletrodo de referência x aço/concreto 20 � voltímetro, impedância entrada > 10 MOhms � solução condutora (4-5 ml/l c/ detergente em água potável ou gel p/ eletrocardiograma � conexões elétricas (<150m) - voltímetro de alta impedância concreto E -+ esponja de alta condutividade eletrodo de referência aço • Eletrodos de referência – Eletrodo de calomelano saturado (melhor) ( 0,2415 V) – Eletrodo de sulfato de cobre - indicado pela ASTM C 876 (0,318V) Mapeamento do potencial elétrico 21 Mapeamento do potencial elétrico Polese,2014 22 Potencial de corrosão Cobre-sulfato de cobre –ESC (mV) Probabilidade decorrosão (%) mais negativo que –350 mais positivo que –200 de –200 a –350 95 5 incerta Critérios de avaliação � Avaliação dos resultados - ASTM C876 Considerações: � influencia das variáveis do concreto; porosidades, heterogeneidades, cobrimento do concreto variável; � corrosão devida à carbonatação significativamente diferentes da devida à cloretos; Mapeamento do potencial elétrico Apresentação dos resultados � mapeamento; � distancia 15 cm, ASTM C 876 - linhas c/ intervalos de 50 mV � grandes regiões, 75 ou 100mV � acompanhamento dos potenciais com o tempo - laboratório Outras aplicações: � monitoramento de sistemas de proteção; � desempenho de diferentes tipos de reparo; Considerações (cont.): � diferença de umidade; elevada resistividade superficial; � tipos de cimento e � sugerido por pesquisadores a redefinição em função do tipo de cimento Mapeamento do potencial elétrico 23 Vantagens da técnica � estudo não destrutivo; delimitação de áreas comprometidas; monitoramento da estrutura em períodos freqüentes; sensível para detectar o estado superficial da armadura; útil no planejamento de reparos; rapidez e facilidade de execução; simplicidade e baixo custo dos equipamentos Desvantagens da técnica � não fornece dados quantitativos da corrosão; � valores distorcidos: � camadas secas ou carbonatadas; cloretos � heterogeneidades no concreto; � espessura da camada de cobrimento variáveis � dificuldade na identificação da morfologia do ataque � necessidade de interpretação cuidadosa Mapeamento do potencial elétrico
Compartilhar