04 Ensaios não destrutivos corpo de prova

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Ensaios não destrutivos para avaliar a 
durabilidade do concreto
Materiais de Construção Civil I - Prof. Dr. Ronaldo Medeiros
Ana Carolina Caracas GRR20152355
Daniel Dóris GRR20151636
Daniel Petzold Barbosa Lima GRR20159280
Nicolas Nathan F. Domingues GRR20154955
Roger Albert Schiessl GRR20154432
Stephany Torquato Assunção GRR20154574
Definição: O que é um ensaio não destrutivo? 
➔ Consiste em uma alternativa mais moderna de avaliar as características das 
estruturas metálicas e de concreto, sem a remoção de amostras.
● Pouco ou nenhum dano é causado a estrutura.
● Tornou-se mais comum com o avanço da tecnologia: os dados coletados 
ficaram mais precisos. 
Por que utilizar ensaios não destrutivos? 
➔ O procedimento de extrair testemunhos da própria estrutura nem 
sempre é recomendada dependendo da geometria dos elementos. 
● Pode danificar ou comprometer o desempenho da estrutura. 
➔ Por isso, ensaios não destrutivos passam a ser uma alternativa mais 
atraente, apresentando diversas vantagens. 
 
Por que utilizar ensaios não destrutivos? 
➔ Vantagens: 
➢ Sem prejuízo estrutural.
➢ Podem ser realizados com a estrutura em uso.
➢ Rápida obtenção de dados (“in situ”)
➢ Permite a identificação de problemas em estágio inicial da obra.
Ensaios 
Os principais ensaios não destrutivos são: 
● Esclerometria;
● Ultrassom;
● Resistividade elétrica superficial; 
● Ensaio de resistência à penetração; 
● Ensaio de permeabilidade à água;
● Ensaio de potencial de corrosão.
Ensaio de dureza superficial ou 
esclerometria
Sobre o Ensaio
● Avalia a dureza superficial do concreto.
● Pode ser realizada “in loco”.
● Consiste no impacto de uma determinada massa com certa energia cinética na 
superfície do concreto, sendo medida o retorno da força.
● Utiliza-se normalmente o Martelo ou Esclerômetro de Schmidt. 
Martelo de Schmidt 
● Método não destrutivo mais utilizado 
mundialmente para avaliar o concreto.
● O Martelo teste bate na superfície e o 
próprio equipamento mede a recuperação de 
energia do impacto. Com esse dado, é 
possível achar a resistência à compressão 
(valores tabelados).
● Obtém-se o índice esclerométrico (I.E.)
Martelo de Schmidt
● Precisa ser realizado com o martelo, bem 
calibrado, a 90º de uma superfície plana e 
lisa, fazendo 12 leituras em cada ponto 
(descartando a maior e a menor).
● Dá apenas uma indicação da propriedade 
de resistência do concreto. 
Martelo de Schmidt: Exemplos (modelos)
 
Método do Ultrassom
Método do Ultrassom - NBR-8802/94
● Verificação da Uniformidade e 
Homogeneidade do concreto através da 
velocidade das ondas longitudinais.
● Resultados influenciados pelas propriedades 
elásticas (granulometria, tipo e teor de 
agregado) e pela densidade do material.
● Possibilita estimar resistência à compressão.
● Permite encontrar defeitos no concreto.
● Ações de deterioração de um ambiente 
agressivo e ciclos gelo-degelo.
Método do Ultrassom - NBR-8802/94
Ensaio não destrutivo de Ultrassom:
● Parâmetro de medição: Velocidade de onda que percorre na estrutura
● Vantagem: Relativamente rápido
● Custo: Moderado
● Desvantagem:
- Dificuldade de um bom acoplamento do transmissor e do receptor à 
superfície;
- Necessidade de graxas ou vaselinas p/ acoplar Medição mais lenta.
● Velocidade média de propagação depende da Natureza do Material 
(porosidade, relação a/c, entre outros)
Aparelho de Ultrassom
● O instrumento consiste de um gerador e um transmissor (transdutor 
piezoelétrico) para a produção de um pulso de onda no concreto e de um receptor 
para detectar a chegada do pulso e medir com exatidão o tempo de trânsito da 
onda pelo concreto. Frequência de ondas acima de 20kHz.
Método do Ultrassom - NBR-8802/94
● Resultados encontrados:
- Falhas internas na concretagem.
- Profundidade de fissuras.
- Porosidade.
- Monitorar variações ao longo do tempo.
● Aplicações mais comuns:
- Pilares, vigas e estacas de concreto;
- Paredes;
- Reservatórios de água;
- Outros.
Outras Aplicações:
O ensaio não destrutivo do Ultrassom é 
muito utilizado para se determinar Módulo 
de Elasticidade de determinado material:
● Há alguns estudos no Brasil que utilizam 
esse método para a determinação do 
Módulo de Elasticidade para vigas de 
madeira, como espécies de Eucalipto e 
Pinos. 
● Correlação entre o módulo de 
elasticidade à flexão e o módulo de 
elasticidade dinâmico.
Módulo de Elasticidade x Velocidade de Propagação
Resistividade Elétrica Superficial
Definição
● ρ = Resistividade Elétrica(RES)(Ω.m);
● σ = Condutividade Elétrica(Ω.m);
● R = Resistência Elétrica do material(Ω);
● L = Comprimento do Material(m);
● A = Área da seção transversal do material(m²).
Resistividade do Concreto 
● A resistividade elétrica controla o fluxo de íons que difundem no concreto através 
da solução aquosa presente nos seus poros (HELENE, 1993);
● Segundo Andrade et al. (2014), explicita a facilidade com que agentes agressivos 
podem se infiltrar na matriz de poros do concreto;
● É um parâmetro importante para a corrosão das armaduras, em que concretos de 
alta resistividade possuem baixa possibilidade de desenvolver corrosão (MEHTA 
& MONTEIRO, 2008).
.: QUANTO MAIOR A RESISTIVIDADE, MELHOR.
RES como ensaio não destrutivo 
● Preserva a integridade física do concreto;
● Relativamente barato;
● Pode ser realizado em estruturas reais;
● O ensaio pode ser repetido várias vezes;
● Fácil execução;
● Rápida execução do ensaio;
● Não é normalizado no Brasil, norma 
espanhola UNE 83988-2 (2012). Fonte: (GUCUNSKI et al, 2016)
Como funciona o ensaio
Método de Wenner: 
● É a técnica mais empregada;
● Como funciona:
○ Eletrodos Externos:
■ Corrente Elétrica;
○ Eletrodos Internos:
■ Medem diferença de 
potencial gerada;
● Normalmente: a = 5cm; Fonte: (SENGUL & GJɸRV, 2008)
Como funciona o ensaio
Fonte: (GUCUNSKI et al, 2016)
Fonte: (REAL, 2015)
O que o ensaio de RES indica
● A avaliação da resistividade elétrica do concreto fornece informações a respeito da 
facilidade de acesso dos íons Cl‾ e CO2 que desencadeiam o processo de corrosão 
(HELENE 1993).
● Segundo Andrade et al. (2014) a RES é muito relacionada à microestrutura do 
concreto e pode ser usada para indicar a probabilidade de haver corrosão das 
armaduras ou até mesmo para estimar a vida útil da estrutura.
● Indica a probabilidade de haver corrosão das armaduras:
O que o ensaio de RES indica
Fonte: (WHITING & NAGI, 2003)
Estudos sobre Resistividade Elétrica 
Superficial do Concreto
Relação água-cimento X RES
● A relação água-cimento é sem dúvida o 
principal parâmetro controlador das 
características do concreto, influenciando 
a resistência mecânica do mesmo 
(HOPPE, 2005).
● Segundo Santos(2006) quanto maior a 
a/c, maior o volume dos poros e maior a 
chance de haver interconexão entre eles 
diminuindo a RES.
Fonte: (NEVILLE, 1997 apud VICENTE, 2010)
Temperatura X RES
● O aumento da temperatura 
acarreta em uma diminuição na 
viscosidade da água, o que 
aumenta a mobilidade iônica, 
tornando o acesso de íons ao 
interior do concreto mais fácil, 
acarretando em uma diminuição 
na resistividade (POLDER, 
2001).
Fonte: (HOPPE et al., 1985 apud WHITING & NAGI, 2003)
Ensaio de Resistência à Penetração
● Conhecido comercialmente como:
○ Ensaio da Agulha de Windsor.
○ Ensaio do Penetrômetro de Windsor.○ Ensaio da Pistola de Windsor.
● Desenvolvido na década de 60 - EUA;
○ Correlacionar a resistência à compressão do concreto com a profundidade de penetração do pino.
● ASTM C803 e BS 1881;
● Adaptado pelo Engenheiro Pontes Vieira, 1978;
○ Ensaio americano denominado Windsor Probe
● Não existe norma Brasileira;
Vantagens e Desvantagens
Vantagens:
● Maior profundidade de análise;
● Simplicidade e velocidade de execução;
● Realização sobre formas de madeira;
○ Medir o desenvolvimento da resistência do concreto nas primeiras idades.
Desvantagens
● Mais caro, quando comparado com o ensaio de esclerometria;
O Método
● Utilização de uma pistola ativada a pólvora (pistola finca-pinos);
○ No Brasil pistola da marca Walsywa.
● Disparo de um pino de alta dureza contra uma peça de concreto;
O Método
● A leitura do pino exposto é realizado com um paquímetro, e é possível calcular o 
valor do pino cravado; 
● O comprimento do pino que fica exposto é uma medida de resistência à 
compressão (Mehta & Monteiro, 2008);
Fatores que Afetam a Resistência à Penetração
● Resistência do Concreto;
○ ASTM C308, BS 1881
● Tipo de Agregado Graúdo;
○ ASTM C308, BS 1881
● Dimensão Máxima do Agregado;
○ Evangelista
● Tipo de Cimento;
○ Evangelista
● Tipo de Forma;
○ ASTM C308
● Tipo de Acabamento;
○ ASTM C308
Ensaio de permeabilidade à água
Determinação da penetração de 
água sob pressão (NBR 10787)
● Após o posicionamento dos 
corpos-de-prova, abrir o registro d’água, 
permitindo que ocupe todo o volume do 
reservatório e das tubulações
● Aplicar tensões de 0.1, 0.3 e 0.7 MPa, em 
diferentes intervalos de tempo
● Liberar toda a pressão confinada e retirar o 
corpo-de-prova do conjunto
Determinação da penetração de 
água sob pressão (NBR 10787)
● O ensaio deve ser interrompido caso haja 
percolação de água através do 
corpo-de-prova ou saída pelas laterais
● Partir o corpo-de-prova e anotar a 
profundidade máxima de penetração de 
água, em milímetros
Determinação do coeficiente de 
permeabilidade à água (NBR 
10786)
● Expressa a velocidade de percolação de água 
no concreto
● Os aparelhos medem as vazões de entrada e 
saída de água
Determinação do coeficiente de permeabilidade à água 
(NBR 10786)
● Preparo do corpo-de-prova no bujão. Deve ser aplicada uma pressão de 2MPa 
gradualmente, numa razão de 0,4 MPa a cada 30 minutos
● O ensaio deve ser contínuo e por período aproximado de 500 horas
● Cálculo do coeficiente de permeabilidade:
Determinação da absorção de água por imersão – Índice 
de vazios e massa específica (NBR 9778)
● Absorção de água por imersão:
● Índice de vazios:
● Massa específica da amostra seca:
● Massa específica da amostra saturada:
Determinação da absorção de água por capilaridade 
(NBR 9779)
● Após secagem em estufa, determinar a massa do corpo de prova. Preencher o 
recipiente de ensaio com água, de tal forma que o nível d’água permaneça 
constante a 5±1 mm acima da face inferior 
● Determinar a massa dos corpos-de-prova com 3h, 6h, 24h, 48h e 72h, enxugados 
previamente com pano úmido
● Retornar os corpos-de-prova ao recipiente e rompê-los por compressão diametral, 
conforme a NBR 7222, e anotar a distribuição de água em seu interior
● Absorção de água por capilaridade, em g/cm²:
Importância da avaliação da permeabilidade à água no 
concreto
● Evitar a corrosão das armaduras
● Concreto de baixa permeabilidade, dosado em valores baixos de relação 
água-cimento, também pode sofrer problemas relacionado à corrosão das 
armaduras
● Deve-se considerar a composição do concreto, assim como o tempo e as condições 
ambientais a que ficou submetido
Ensaio de Potencial de Corrosão
Ensaio de Potencial de Corrosão
➔ São várias as técnicas usadas para constatação e avaliação da corrosão, mas as 
técnicas eletroquímicas são as mais utilizadas;
➔ É um dos métodos eletroquímicos mais utilizados para monitorar e avaliar o 
comportamento das estruturas de concreto armado com relação à corrosão de 
armadura; 
➔ Potencial eletroquímico: é a medida da maior ou menor facilidade da 
transferência de carga elétrica entre o aço e a solução contida nos poros do 
concreto, devido à diferença de potencial (Hansson, 1984);
➔ Avaliação qualitativa através de mapas de potencial de corrosão
➢ probabilidade: indica áreas mais susceptíveis à corrosão. 
Sobre o ensaio
➔ Análise qualitativa, in loco, de potenciais;
➔ Norma ASTM C876-09;
➔ Perto da base de pilares ou em lugares afetados por umidade/infiltração;
➔ Ponto de conexão com a armadura:
➢ perfuração;
➢ armadura exposta -> limpar o produto da corrosão.
➔ Detector de armaduras;
➔ Saturar a superfície da estrutura com água (eletrólito entre o eletrodo de 
referência e a armadura);
➔ Esponja umedecida sob o eletrodo primário.
Elementos
➔ Formação de uma pilha de corrosão:
➢ eletrodo constituído pelo aço/concreto;
➢ eletrodo de referência;
➢ voltímetro.
Resultados
➔ Concreto com maior resistividade elétrica possui menor probabilidade de sofrer 
corrosão;
➔ Fatores que podem interferir as medidas - segundo Cascudo (1997):
➢ camadas superficiais de concreto de alta resistividade;
➢ elevada compacidade do concreto e espessura de cobrimento;
➢ frente de carbonatação;
➢ frente de cloretos;
➢ teor elevado de umidade do concreto.
➔ Distorções entre o valor real e o medido (até 0,2V e 0,3V)
Tabela - Norma ASTM C876-09
 
Vantagens Desvantagens
➔ Delimita áreas comprometidas;
➔ Monitorar a estrutura;
➔ Sensibilidade para detectar 
mudanças no estado superficial da 
armadura;
➔ Levantamento de potenciais 
eletroquímicos;
➔ Método não destrutivo;
➔ Rapidez;
➔ Facilidade de execução.
➔ Não fornece dados quantitativos do 
processo de corrosão;
➔ Aponta apenas zonas prováveis de 
corrosão;
➔ Limitação: concretos de alta 
resistividade;
➔ Interferência de grande quantidade 
de variáveis, como a umidade;
➔ Falta de informação a respeito da 
velocidade de corrosão;
Considerações e comentários finais 
➔ O uso de ensaios não destrutivos é uma alternativa viável, porém ainda não está 
consagrada
➢ Motivos culturais;
➢ Muitas vezes, os dados coletados relacionados à resistência do material ainda 
não são tão confiáveis quanto aos obtidos por ensaios destrutivos; 
➢ Carência de normalização nacional e internacional;
➢ Muitos são ensaios caros. 
Considerações e comentários finais 
➔ Equipamentos calibrados;
➔ Equipe treinada;
➔ Procedimentos de execução de ensaios qualificados em norma;
➔ Verificar a posição das armaduras (resistência, densidade do aço > concreto);
➔ Abendi (Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção); área 
petroquímica, aeroespacial, eletromecânico, etc.;
➔ Podem auxiliar na tomada de decisões e estabelecimento de estratégias de 
intervenção, em casos em que se desconhece a real situação das estruturas -> 
possibilita soluções menos conservadoras/complexas e reduzindo custos.
Outros Métodos:
● Magnéticos e elétricos;
● Nucleares e radioativos;
● Termografia infravermelha;
● Emissão acústica;
● Ensaios de Absorção e permeabilidade;
● Método da Maturidade;
● Método da frequência da Ressonância;
● Radar;
Referências Bibliográficas 
● Cimento Itambé - métodos de ensaios não destrutivos para estruturas de concreto. Disponível em 
http://www.cimentoitambe.com.br/metodos-de-ensaios-nao-destrutivos-para-estruturas-de-concreto/
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http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/151/artigo-metodos-de-ensaios-nao-destrutivos-para-estruturas-
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http://construwiking.com/noticia/ensaio-nao-destrutivo-de-concreto-o-martelo-de-schimidt/82/ 
● http://www.gcinspector.com.br/ultrassom_em_concreto-texto-c16.html
● http://www.oz-diagnostico.pt/_pt/layout.asp?area=3000&subarea=3400
● http://www.bib.unesc.net/biblioteca/sumario/000043/000043E8.pdf
● BARTHOLOMEU A., GONÇALVES R. . Predição do Módulo de Elasticidade à Flexão em vigas de 
Eucalipto saturadas e secas ao ar utilizando a velocidade longitudinal de ultra-som. IV Conferencia 
Panamericana de END Buenos Aires – Octubre 2007
Referências Bibliográficas 
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Ensaios e Modelos Estruturais (LEME), Porto Alegre, RS, Brasil. PANNDT, 2003.
● Dissertação de Mestrado em Estruturas e Construção Civil - Avaliação do Ensaio de Penetração de Pino 
para Mensuração Indireta da Resistência à Compressão do Concreto .
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Referências Bibliográficas 
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● DA SILVA, E. P. Avaliação do potencial de corrosão de concretos estruturais produzidos segundo as prescrições da 
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