Ensaios não destrutivos
Gilberto Luiz – Eng. Civil
AD FIDUCIA AVALIAÇÕES E PERÍCIAS
www.adfiducia.com.br
Ensaios informativos
ASPECTOS GERAIS
RESISTÊNCIA DO CONCRETO
EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS
ULTRASSONOGRAFIA
ESCLEROMETRIA
LOCALIZAÇÃO DE ARMADURAS
PULL-OFF
PENETRAÇÃO DE PINOS
ENSAIOS COMBINADOS
Ensaios informativos
Vão além de nossa percepção visual, tato, olfação, audição e gustação
Permitem obter maior conhecimento sobre o que encontra-se executado
Confirmar se o que foi idealizado se concretizou
Reconstituir situações ocorridas
Analisar a possibilidade de mudança de utilização de uma estrutura
Analisar a segurança de obras que não dispuserem de documentos
técnicos
Ensaios informativos
Geralmente são pouco destrutivos não causam interrupção
do uso da estrutura ou edificação
É preciso conhecer o comportamento estrutural,
dimensionamento e durabilidade dos componentes
ensaiados
É importante conhecer as limitações e informações obtidas
através dos ensaios
É necessário saber interpretar as informações obtidas
Ensaios informativos
Ensaios Não Destrutivos – não causam danos
Ensaios informativos
Ensaios Não Destrutivos – não causam danos
Ensaios informativos
Ensaios Não Destrutivos – não causam danos
Ensaios informativos
Ensaios Não Destrutivos – não causam danos
Ensaios informativos
Ensaios Não Destrutivos – não causam danos
Ensaios informativos
Ensaios Parcialmente Destrutivos – causam
pequenos danos
Ensaios informativos
Ensaios Parcialmente Destrutivos – causam
pequenos danos
Ensaios informativos
Ensaios Destrutivos
Ensaios informativos
Ensaios Destrutivos
RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA
fck
Resistência à compressão do concreto
Propriedade mais representativa e que
usualmente serve para sua especificação
Resistência à compressão do concreto
Especificado em classes
Resistência à compressão do concreto
Classificações são de ordem prática e
evidenciam a simplicidade com que se
analisa a qualidade do concreto da obra.
Avaliação é muito mais complexa.
Resistência à compressão do concreto
No início de sua vida o concreto
apresenta-se bastante fluído
(boa trabalhabilidade)
Resistência à compressão do concreto
Após cerca de 2 horas começa a
apresentar alguma resistência
Resistência à compressão do concreto
Resistência final geralmente é atingido
após 1 ano, o que depende, dentre
outros, do tipo de concreto
Resistência à compressão do concreto
Nem todas as partes do concreto
apresentam a mesma resistência:
Resistência à compressão do concreto
Aleatoriedade:
Espacial
Varia ao longo da estrutura
(lotes e pontos de lançamento)
Temporal
Evolui conforme o tempo de cura e a idade do
concreto
Resistência à compressão do concreto
Aleatoriedade:
fck é um valor médio?
NÃO!!!!
Fck constitui um valor onde admite-se a probabilidade de
95% das resistências serem superiores às especificadas.
Admite-se uma distribuição normal - Gauss
Ou seja, existe um risco de 5% desta não ser atingida
(muito diferente de adotar a média)
Resistência à compressão do concreto
Então o risco que assumimos é de 5%?
Não, tal fato seria incompatível com o
nível de segurança exigido pelas
estruturas, como veremos adiante.
Resistência à compressão do concreto
Portanto, para a concepção da estrutura
considera-se o seguinte:
fc, estrutura = fc x (1,2x0,75x0,95)
fc, estrutura = 0,85 x fc
Resistência à compressão do concreto
Relativamente à segurança, é ainda aplicada uma
minoração de resistência (ɣc) :
ɣc = 1,4
Resistência à compressão do concreto
Relativamente à segurança, é ainda aplicada uma
minoração de resistência (ɣc):
Ɣc = 1,4
Tal fato corresponde a uma probabilidade
da ordem de 5/1.000 (0,5%) da resistência
à compressão ser ultrapassada
Resistência à compressão do concreto
Para fins de dimensionamento além das
resistências serem minoradas, as solicitações
são majoradas e são especificadas diversas
outras limitações para a estrutura
Probabilidade de ruína de uma estrutura
adequadamente dimensionada
1 x 10-6 (1 em 1 milhão)
Compatível com o risco de perda de vidas
Concreto da estrutura
x
Concreto especificado
Então se o resultado das rupturas for
positivo, a qualidade está garantida?
Não!!!
Existe uma diferença entre o concreto dos
corpos de prova e o da estrutura em
função da condição de sua manipulação
Concreto da estrutura x Concreto
especificado
Não existe razão para curar os
corpos de prova em condições
semelhantes à estrutura
Tais diferenças já são
consideradas no cálculo
estrutural
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
Resumo fatores abordados
na proposta projeto NBR 7680
CONCRETO
Coeficientes de
correção
Intervalo de
valores
Segregação
1,0 ou 1,15
K2
Direção extração/lançamento
1,0 ou 1,05
K3
Relação h/d
0,86 a 1,0
K4
Efeito do broqueamento
1,06
K5
Efeito do diâmetro
0,98 a 1,03
Umidade do testemunho
0,96 a 1,0
Cura
1,0 a 1,1
Retirada precoce do
escoramento
1,0 a 1,11
K9
Idade do ensaio
0,87 a 1,0
K10
ɣc
Ɣc/1,1
Recebimento ouK6
avaliação doK7
concreto entregue
K8
Segurança
Fci, ext
CÁLCULO
K1
LABORATÓRIO
Coeficientes
aplicados
para corrigir
a resistência
dos
testemunhos
Origem
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
Resumo fatores abordados
na proposta projeto NBR 7680
CONCRETO
Coeficientes de
correção
Intervalo de
valores
Segregação
1,0 ou 1,15
K2
Direção extração/lançamento
1,0 ou 1,05
K3
Relação h/d
0,86 a 1,0
K4
Efeito do broqueamento
1,06
K5
Efeito do diâmetro
0,98 a 1,03
Umidade do testemunho
0,96 a 1,0
Cura
1,0 a 1,1
Retirada precoce do
escoramento
1,0 a 1,11
K9
Idade do ensaio
0,87 a 1,0
K10
ɣc
Ɣc/1,1
Recebimento ouK6
avaliação doK7
concreto entregue
K8
Fci, ext
CÁLCULO
K1
LABORATÓRIO
Coeficientes
aplicados
para corrigir
a resistência
dos
testemunhos
Origem
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
CONCRETO
A ruptura dos testemunhos não fornece a
resistência “real” do concreto da
estrutura, apesar de ser uma amostra
integrante desta.
(Helene)
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
CONCRETO
“é lógico afirmar que as resistências fornecidas
pelos testemunhos extraídos, uma vez
efetuadas todas as correções, são mais
representativas do concreto que se estuda que
as resistências obtidas pelos corpos de prova
de controle, por serem parte do próprio
concreto da estrutura”.
CANOVAS
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
CONCRETO
“a avaliação da resistência do concreto é
sempre um assunto delicado e em última
instância depende dos responsáveis pela
segurança da obra”
HELENE
EXTRAÇÃO E RUPTURA DE TESTEMUNHOS DE
CONCRETO
Fcd = fc28 (0,05) x (1,2 x 0,75 x 0,95) / (δc)
ultrassonografia
ultrassonografia
Resultados são fortemente influenciado
pela compacidade do material, que pode
ser associada à resistência à
compressão
Aplicável à cerâmicas, madeira, concreto,
rochas, metais, etc.
ultrassonografia
Aparelhos atuais são portáteis e pesam
aproximadamente 3 kg
ultrassonografia
A
B
ultrassonografia
Velocidade de propagação de ondas sonoras:
• No ar: 330 m/s
• Na água: 1.450 m/s
• Na pasta de cimento: de 3.500 m/s a 4.000 m/s
• Nos agregados: de 4.200 m/s a 5.000 m/s
No aço: 5.000 a 6.000 m/s
ultrassonografia
Tipos de transmissão
ultrassonografia
Tipos de transmissão
ultrassonografia
Tipos de transmissão
ultrassonografia
A aplicação mais comum da avaliação da
VPU no concreto é a avaliação da resistência
à compressão do concreto, o que geralmente
é feito com o auxílio de curva de calibração
ultrassonografia
Usar com muita cautela, pois não serve para qualificar o
concreto
ultrassonografia
ACI 228.1R (2003)
Para obtenção das curvas de correlação deve ser utilizado,
preferencialmente, o concreto da estrutura em questão;
O ensaio de velocidade deve ser feito diretamente na estrutura
ou em testemunhos extraídos desta
ultrassonografia
Podem ainda ser efetuadas análises
voltadas à estimativa da profundidade de
fissuras, verificação do preenchimento de
fissuras com resinas, localização de
ninhos de concretagem, estimativa da
espessura de lajes, efeito dos danos
devido ao fogo e de ações deletérias.
ESCLEROMETRIA
(DUREZA SUPERFICIAL)
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
A esclerometria objetiva medir a DUREZA
SUPERFICIAL – NBR 7.584:95
Dureza corresponde a capacidade de um
material resistir à penetração, ao choque ou ao
risco superficial
Baseia-se no mesmo método adotado para ver
se uma forma está preenchida com concreto
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
Modelo N (energia de percussão = 0,225
kgm) - controle de concreto em estruturas
usuais
Modelo L (Energia de percussão = 0,075
kgm) - redução do modelo N – estruturas
sensíveis
Modelo M (energia de percussão = 3 kgm) –
obras de grandes dimensões (estradas e
pistas de aeroportos)
Modelo P (energia de percussão = 0,09 kgm)
– materiais de construção de pouca dureza
– estuques e revestimentos
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
Sequência do ensaio
1 – Estudo prévio do objetivo do trabalho, abrangência e
das características da estrutura
2 - Formação dos lotes
3 – Elementos a serem analisados deverão ter espessura
mínima de 10 cm na direção do impacto. Peças com
espessura inferior devem ser escoradas. O esclerômetro
deve ser posicionado, preferencialmente no sentido de
maior inércia
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
Sequência do ensaio
4 – Escolha da superfície, que deverá ser polida e isenta de ninhos ou
falhas
5 – Localização das armaduras e ensaio de alcalinidade
6 – Reticulado de 9 x 9 ou 20 x 20 centímetros
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
90o
ESCLEROMETRIA – DUREZA SUPERFICIAL
Resultados do ensaio
1 – Calcular a média dos pontos
2 – Desprezar valores individuais afastados mais de 10% da média final
3 – Devem ser obtidos, pelo menos 5 valores válidos. Quando não for possível
o ensaio da área deve ser abandonado
4 – Devem ser efetuadas correções em decorrência da posição do ensaio (90o,
45o ou 0o )
5 – Obter o IEm = k x IE
LOCALIZAÇÃO DE
ARMADURAS
PACOMETRIA
Medição de perturbações provocadas
pela presença das barras de aço no
campo eletromagnético emitido por um
sistema de bobinas
O aparelho analisa os sinais induzidos
por este campo e calcula o cobrimento
e/ou o diâmetro das armaduras abaixo
do sensor
Eficiente até a profundidade de 7 cm
Influenciado pela proximidade das
barras
Não identifica barras sobrepostas ou
feixes
PACOMETRIA
Diferentemente do concreto, as
armaduras interagem fortemente com
as ondas eletromagnéticas de baixa
frequência, permitindo identificar sua
localização
PACOMETRIA
Sensor deve operar paralelamente as
barras
Precisão definida em função do
cobrimento, das bitolas das barras e
dos espaçamentos entre barras
Emite sinal sonoro quando localiza as
barras, sinal progressivo a medida que
se aproxima e permite gravação dos
dados
PACOMETRIA
PULL-OFF
PULL-OFF
PENETRAÇÃO
DE PINOS
PENETRAÇÃO DE PINOS
FONTE: Machado, Alexandre Xavier
PENETRAÇÃO DE PINOS
FONTE: Machado, Alexandre Xavier
PENETRAÇÃO DE PINOS
ENSAIOS
COMBINADOS
Campanha de ensaios
Ultrassonogr
afia
Ultrassonogr
afia
Esclerometri
a
e
Pull Off
Ultrassonogr
afia
Esclerometri
a
e
Pull Off
Campanha de ensaios
Campanha de ensaios
Campanha de ensaios
Campanha de ensaios
Campanha de ensaios
VPU
Carbonatação
Pull-off
VPU
Esclerometria
VPU
Térreo
60.00
51.86
50.00
47.64
45.16
42.54
41.82
41.69
40.00
38.84
44.57
43.67
44.87
44.67
40.14
39.72
41.69
39.63
40.00
39.70
35.64
VPU (hm/s)
30.00
ESCLEROMETRIA
30.00
28.03
PULL-OFF (Kgf/cm²)
26.23
25.00
20.00
18.39
15.00
15.00
10.00
5.00
5.00
0.00
TP1
TP7
TP14
TP18
0.00
TP22
TP28
TP39
CARBONATAÇÃO (mm)