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6. ENSAIOS DE INSPEÇÃO – ESTRURAS DE CONCRETO
Para que uma estrutura de concreto possua uma durabilidade adequada, faz-se necessário efetuar um rigoroso controle de qualidade, inclusive dos materiais que compões o concreto. Uma forma de se efetuar este controle é através de ensaios tecnológicos. Durante a fase de execução de uma estrutura é possível fazer ensaios no concreto tanto no estado fresco quanto endurecido. São diversos os ensaios que podem ser efetuados, dentre eles, serão abordados os ensaios de consistência, coesão e ar incorporado, para a avaliação do concreto no estado fresco, e os ensaios de resistência à compressão axial e resistência à compressão diametral no estado endurecido.
Para a avaliação de uma estrutura já pronta, busca a utilização de ensaios não destrutivos. Estes ensaios podem auxiliar o profissional no diagnóstico das manifestações patológicas apresentadas pela construção, uma vez que diagnosticar as causas de um dano em uma construção é uma atividade bastante complexa.
Diagnosticar uma patologia é determinar as causas dos mecanismos de formação e da gravidade potencial de uma manifestação patológica, com base na observação dos sintomas e na eventual realização de estudos e ensaios específicos.
Em alguns casos, o diagnóstico correto só poderá ser elaborado a partir de minuciosos ensaios de laboratório, revisão de projetos e mesmo instrumentação e acompanhamento da obra.
A resolução de um problema patológico passa obrigatoriamente por três etapas:
a- levantamento de subsídios: acumular e organizar as informações necessárias e suficientes para o entendimento dos fenômenos;
b- diagnóstico da situação: entender os fenômenos, identificando as múltiplas relações de causa e efeito que normalmente caracterizam um problema patológico;
c- definição de conduta: prescrever a solução do problema, especificando todos os insumos necessários, e prever a real eficiência da solução proposta.
No tocante ao levantamento de subsídios, é imprescindível o exame cuidadoso da obra, recorrendo-se à sensibilidade do técnico e, eventualmente, a algumas verificações expeditas com o emprego de instrumentos específicos, tais como, esclerômetro, pacômetro, indicador de umidade superficial, etc.
1 - INTRODUÇÃO
A qualidade dos serviços que visem a recuperação de uma construção depende de uma avaliação precisa da situação em que se encontra e do estudo detalhado dos efeitos produzidos pela manifestação patológica que a acomete.
A condução de testes a avaliações de estruturas são atividades muito importantes para garantia da qualidade e durabilidade das edificações, além de garantir que se atinja a vida útil projetada.
Podem-se citar as seguintes razões para se promover uma avaliação da construção afetada:
• Quando a confiabilidade da estrutura é comprometida por deterioração geral;
• Quando cargas adicionais serão aplicadas na estrutura;
• Para obter informações visando projetos de reforço ou melhorias;
• Para salvaguardar a segurança e a servicibilidade (funcionalidade) para condições normais de utilização;
• Para criar um banco de dados de informações atualizadas sobre as condições de toda estrutura, criando parâmetros para organizar operações de manutenção preventiva;
• Para estabelecer prioridades para o reparo ou substituição de estruturas em níveis elevados de deterioração.
A avaliação de uma construção é uma interação complexa entre:
• Dados de serviço, ambientais e estruturais;
• Dados de inspeção visual;
• Dados de testes “in-situ” ou de laboratório.
A avaliação de construções acometidas por patologias é uma atividade multidisciplinar onde estarão envolvidas disciplinas como:
• Comportamento estrutural;
• Tecnologia de materiais;
• Projetos (normas, histórico, etc)
Ao se verificar que uma edificação está "doente", isto é, que apresenta problemas patológicos, toma-se necessário efetuar uma vistoria detalhada e cuidadosamente planejada para que se possa determinar as reais condições da estrutura, de forma a avaliar as anomalias existentes, suas causas, providências a serem tomadas e os métodos a serem adotados para a recuperação ou o reforço.
As providências a adotar, e mesmo os limites a seguir quanto à avaliação da periculosidade de determinados mecanismos de deterioração, podem, e devem, observar a importância das estruturas em termos de resistência e durabilidade, assim como, muito particularmente, a agressividade ambiental.
2 - TÉCNICAS DE INSPEÇÃO
Um elemento importante para o diagnóstico é conseguir-se imaginar o movimento que deu origem à trinca, já que a grande maioria delas está associada a movimentações das mais distintas naturezas.
Uma boa técnica exploratória, principalmente para que não sejam esquecidos ou descartados aspectos importantes, é aquela que se baseia em eliminações subsequentes, tentando-se considerar todo o universo de causas hipotéticas ou agentes patológicos.
No caso de não se conseguir chegar, através dos levantamentos mencionados, a um diagnóstico seguro, medidas mais trabalhosas deverão ser tomadas, como:
• revisão de cálculos estruturais;
• a análise dos perfis de sondagem, e
• a tentativa de estimarem-se recalques.
Medidas mais sofisticadas poderão, ainda, ser consideradas, como:
• a instrumentação da obra com clinômetros, defletômetros e extensômetros;
• o acompanhamento de recalques com base em referencial profundo instalado fora da zona de influência das fundações.
Também poderão ser adotadas medidas mais simples, para entendimento qualitativo do problema e acompanhamento de sua eventual evolução. Nesse sentido, as fissuras poderão ser providas de testemunhas ("gravatas") constituídas por material rígido (normalmente gesso nas partes internas da construção e pasta constituída por cal e cimento nas partes externas) que, ao se fissurar indicará a continuidade do movimento.
Poderão, também, serem utilizadas testemunhas em metal ou vidro, com traços de referência, coladas alternadamente nos dois lados do componente adjacentes à fissura.
MÉTODOS DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Com o crescimento considerável da construção civil, novos materiais foram desenvolvidos e as propriedades do concreto foram aprimoradas. Tecnologias mais avançadas por técnicas não-destrutivas não têm sido utilizadas com a eficiência e frequência no campo do concreto. E a carência de normalização nacional, que reflete no cenário tecnológico, faz com que a aplicação de ensaios não-destrutivos na indústria da construção civil se torne cada vez menos frequente.
Os métodos esclerométricos, segundo a NBR 7584/1995, fornecem informações sobre a dureza superficial do concreto e devem ser empregados principalmente em circunstâncias onde haja averiguação da uniformidade da dureza superficial do concreto, comparação de concretos com um referencial e estimativa da resistência à compressão do concreto. Neste método, é muito importante a capacitação do profissional que irá realizar os ensaios, para evitar erros e decisões precipitadas.
Figura 1-2-3: esclerômetro de reflexão (ensaio em pilar e viga).
O método de resistência à penetração utiliza um penetrômetro Windsor, que por sua vez dispara um pino contra o concreto. O comprimento do pino que fica exposto é uma medida da resistência à penetração do concreto. Esta medida pode ser relacionada com sua resistência à compressão. Como o método de resistência à penetração é basicamente um método de medida da dureza de um material, não se deve esperar que ele resulte em valores absolutos ou precisos da resistência do concreto de uma estrutura. Porém, é utilizado para medir o desenvolvimento de resistência do concreto nas primeiras idades, a fim de se determinar o momento adequado para a remoção de fôrmas (Mehta & Monteiro, 2008).
Figura 4 - (A) Equipamento penetrômetro Windsor composto pela pistola (1), pino (2), modelo de sonda simples (3) e escala calibrada de profundidade (4); (B) Execução do ensaio de resistência à penetração em uma amostra de concreto (Malhotra & Carino,2004)
O método da maturidade permite uma estimativa da resistência do concreto, a partir do seu histórico de tempo e temperatura. Sendo assim, é possível realizar o cálculo do tempo necessário para que elementos estruturais sejam desmoldados após atingirem uma resistência suficiente às cargas decorrentes do andamento da obra.
O método do ultrassom, segundo a NBR 8802/1994, determina a velocidade de propagação de ondas longitudinais, obtidas por pulsos ultrassônicos, através de um componente de concreto. As principais aplicações deste método são: verificar a homogeneidade do concreto; detectar eventuais falhas internas de concretagem, profundidade de fissuras e outras imperfeições; e monitorar variações no concreto, ao longo do tempo, decorrentes de agressividade do meio. Além disso, esse método de ensaio possibilita estimar a resistência à compressão do concreto tanto em corpos de prova moldados durante a concretagem, quanto em testemunhos e na própria estrutura (Malhotra & Carino, 2004). Porém, essa estimativa é influenciada por diversos fatores relacionados com a composição (dimensão, granulometria, tipo e teor de agregados), cura do concreto, geometria da peça ensaiada e presença de armadura.
Figura 5 e 6 - Equipamento de ultrassom.
A termografia infravermelha é uma técnica de inspeção não destrutiva e não invasiva que tem como base a detecção da radiação infravermelha emitida naturalmente, por excitação de uma fonte da natureza ou artificialmente produzida, pelos corpos com intensidade proporcional à sua temperatura. Através dessa técnica é possível identificar regiões, ou pontos, onde a temperatura está alterada com relação a um padrão preestabelecido. É baseada na medida da radiação eletromagnética emitida por um corpo a uma temperatura acima do zero absoluto. A radiação eletromagnética de um corpo se dá devido à agitação de átomos e moléculas dos quais são constituídos. Todos os objetos emitem radiação infravermelha. A intensidade da radiação emitida depende de dois fatores: a temperatura do objeto e a sua emissividade que é a capacidade do objeto de emitir radiação, intrínseca de cada material.
Câmeras apropriadas coletam a radiação infravermelha emitida pela superfície e a convertem em sinais elétricos, criando imagens térmicas do campo de temperatura, BARREIRA & FREITAS, (2007)(2). As imagens originadas pelas termocameras são chamadas de termogramas, que exibem as diferentes temperaturas de um determinado local da amostra na forma de gradientes de coloração (escala policromática) ou de tonalidades de cinza (escala monocromáticas), conforme mencionado por TARPANI ET AL (2009)(12). Segundo TAVARES (2006)(13), para que a termografia possa identificar a distribuição da temperatura superficial é necessário um diferencial de temperatura entre o corpo e o meio ou diferentes partes do corpo.
MÉTODOS DE ENSAIOS DESTRUTIVOS
VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO POR ROMPIMENTO DE TESTEMUNHOS À COMPRESSÃO AXIAL (NBR7680:2015 e 5739).
A extração dos testemunhos, para fins de avaliação da resistência à compressão, deve ser feita, sempre que possível, na direção ortogonal à de lançamento, e distanciada das juntas de concretagem de pelo menos um diâmetro exemplar. No sentido de preservar a segurança da estrutura, toda extração tem de ser precedida de um escoramento adequado, sempre que ele se fizer necessário. A superfície da estrutura, na região a ser broqueada, precisa ser preparada com a retirada de eventual revestimento. A distância mínima entre bordas dos furos não pode ser inferior a um diâmetro do testemunho. É preciso empregar broca rotativa ou oscilante, refrigerada a água, sem uso de percussão (martelete). O diâmetro usual do exemplar deve ser de 100mm, exceto quando isso não for exequível, porém nunca menor que três vezes a dimensão máxima característica do agregado graúdo. O comprimento mínimo deve ser igual ao diâmetro e no máximo igual a duas vezes o diâmetro.
Os testemunhos têm de ser íntegros e não conter materiais estranhos ao concreto, tais como pedaços de madeira, barras de aço etc. Podem ser aceitos aqueles que contiverem barras de aço em direção ortogonal ao seu eixo e cuja área de seção não ultrapasse 4% da área de seção transversal do exemplar. Para evitar extrair pedaços de armadura, a extração precisa ser precedida de uma verificação experimental do seu posicionamento, concomitantemente com o estudo do projeto estrutural.
ANTES DE ROMPER OS TESTEMUNHOS, AS AMOSTRAS DEVEM SER MEDIDAS (diâmetro e altura) PARA QUE SEJA FEITA A CORREÇÃO CONFORME NORMA DA RELAÇÃO h/d.
ROMPER CONFORME NBR5739.
ANALISAR A FORMA DE RUPTURA E SE HÁ PRESENÇA DE MATERIAIS ESTRANHOS NO INTERIOR DO TESTEMUNHO
https://www.youtube.com/watch?v=4xJqCkUMBmk
https://www.youtube.com/watch?v=fRTLPbz_8jE
