DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC PATOLOGIA E INSPECÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 1/240 CAPÍTULO 3 DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 2/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Sub-capítulos: 3.1 Introdução 3.2 Ensaios expeditos 3.3 Ensaios laboratoriais 3.4 Conclusões do capítulo MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 3/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC 3.1 Introdução MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 4/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Durante a inspecção através de observação visual das anomalias, deverão ser caracterizados os mecanismos físicos e químicos que estão na sua origem e estabelecidas relações causa-efeito. Para além do conhecimento aprofundado dos materiais, do seu comportamento e das técnicas de construção, devem ser seguidas metodologias rigorosas de observação, registo, análise dos defeitos, com a eventual realização de ensaios (in-situ ou laboratoriais). Os ensaios expeditos permitem verificar certas características do material (comportamento face à água e resistência mecânica) e confirmar a sua aptidão. Indicam a necessidade de análise complementares de laboratório. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 5/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Testes preliminares de terreno (ensaios expeditos): • observação da cor; • teste do cheiro; • teste ao tacto; • teste do brilho; • teste da aderência; • teste da lavagem; • teste de sedimentação; • teste de peneiração; • teste de retenção de água; • teste de resistência à secagem; • teste do rolinho; • teste da cinta. Ensaios laboratoriais: • verificação do teor em água; • análise granulométrica; • sedimentação; • limites de consistência; • ensaios ao metileno; • compactação; • ensaios de coesão; • análise petrográfica; • resistência à compressão; • resistência à abrasão; • resistência à tracção. Ensaios in-situ: • avaliação in-situ da construção. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 6/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC 3.2 Ensaios expeditos MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 7/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC a) Observação da cor: A cor é a característica que mais se salienta e depende da constituição química do solo: • solo escuro indica a presença de matéria orgânica; • solos vermelhos, amarelos e pardos indiciam a presença de óxidos; • solos pálidos indiciam a presença de areias quartzosas ou feldspáticas. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 8/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC b) Teste do cheiro: A terra deverá ser cheirada logo após a extracção e aquecida ou humedecida para amplificar o seu cheiro: • se cheirar a húmus e humidade, a terra contém matéria orgânica e não deverá ser utilizada na construção. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 9/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC c) Teste do tacto: Deverá esfregar-se uma amostra entre os dedos após tirar os seixos: • se o solo for áspero e sem coesão quando humedecido, isso indicia solo arenoso; • se o solo for áspero mas com coesão quando humedecido, isso indicia solo siltoso; • torrões duros, resistentes ao esmagamento quando secos, mas tornando-se plásticos e pegajosos ou viscosos quando húmidos, indicam uma alta percentagem de argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 10/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC d) Teste do brilho: Uma bola de solo ligeiramente humedecida e recentemente cortada com uma faca apresenta: • uma superfície opaca, se houver predominância de silte; • uma superfície brilhante, se houver predominância de argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 11/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC e) Teste da aderência: Penetra com uma faca numa bola de terra e se: • entra facilmente, a porção de argila é baixa; • tem resistência à penetração e adere à faca, o solo é argiloso. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 12/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC f) Teste da lavagem: Ao lavar as mãos depois do contacto com o solo, se: • o solo se retirar facilmente, é composto predominantemente por areia e silte; • se tem dificuldades em retirar o solo, está-se perante um solo argiloso. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 13/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC g) Teste de sedimentação: Agita-se um frasco com água e solo, deixa-se repousar e mede-se as proporções relativas de areia (camada inferior), silte e argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 14/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC h) Teste de peneiração expedita: Faz-se passar o solo pelo peneiro com malha de 0.074 mm e se: • o montículo passado for maior que o retido, o solo será argiloso; • caso contrário, será arenoso ou pedregoso. Faz-se passar o material retido no peneiro anterior por outro com uma malha de 2.0 mm e se: • o montículo passado for maior que o retido, o solo será arenoso; • caso contrário, será pedregoso. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 15/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC i) Teste de retenção de água: Com o material passado no peneiro de malha 1.0 mm, faz-se uma bola do tamanho de um ovo e junta-se água para a manter unida sem se colar às mãos, golpeia-se fortemente até aparecer a água à superfície. Se forem necessários: • 5 a 10 golpes, tal será indicativo da presença da areia fina ou silte grosso; • 20 a 30 golpes , trata-se de um silte ligeiramente plástico ou de uma argila; • se não houver nenhuma reacção, tal indica alto teor de argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 16/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC j) Teste de resistência à secagem: Com o material do teste anterior, faz-se um círculo de 1 mm de espessura e 5 cm de diâmetro e seca-se ao sol ou na estufa. Aperta-se a amostra entre o polegar e o indicador e se: • não se pulverizar, será uma argila praticamente pura; • se pulverizar com bastante esforço, será uma argila arenosa ou siltosa; • se pulverizar sem esforço, estar-se-á perante uma areia ou silte com pouco conteúdo de argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 17/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC k) Teste do rolinho: A partir de uma bola do tamanho de uma azeitona e sobre uma tábua, faz-se um rolinho, com humidade apropriada para partir com um diâmetro de 3 mm. Refaz-se a bola e aperta-se entre o polegar e o indicador: • se a bola se esmagar com dificuldade e não fissurar, terá um alto teor de argila; • caso fissure ou se desfaça, tal indicará um baixo conteúdo de argila; • se se partir antes de formar a bola, terá um elevado conteúdo de silte ou areia; • se se sentir algo esponjoso e suave, isso significa que é um solo orgânico. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 18/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC l) Teste da cinta: Com o conteúdo de humidade utilizado no teste anterior, dá-se a uma amostra a forma de um cigarro com 12 a 15 mm de diâmetro. Apertado entre o polegar e o indicador, formar-se-á uma cinta de 3 a 6 cm de diâmetro, procurando que estique o mais possível: • um comprimento de 25 a 30 cm indicará um alto conteúdo de argila; • um comprimento de 5 a 10 cm indicará um pequeno conteúdo de argila; • se não se formar uma cinta, isso significará um conteúdo desprezável de argila. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 19/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC À luz dos conhecimentos actuais da mecânica dos solos, podem realizar-se ensaios de modo a caracterizar a terra existente na construção e procurar a terra mais adequada para as obras de reabilitação. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 20/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC m) Aparelhos para avaliação in-situ da construção: • aparelhos medidores do teor de humidade das paredes; • indicadores de presença de sais; • indicadores de ocorrência de condensações; • termómetros correntes; • higrómetros (humidade relativa); • termómetros para medir a temperatura superficial das paredes; • aparelhos de termografia; • fissurómetro; • comparador de fissuras; • medidor óptico de fissuras, etc.. Análise termográfica MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 21/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Conheça alguns ensaios expeditos a realizar in-situ MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 22/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Medidor do teor de humidade Aparelhos de medição do teor de humidade superficial nas paredes com base na resistência eléctrica Espectrómetro fotómetro portátil Aparelho para identificação de sais em eflorescências salinas existentes na construção Comparador de fissuras Aparelho que mede os movimentos relativos que se verificam num ponto de uma dada fissura MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 23/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC 3.3 Ensaios laboratoriais MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 24/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC a) Verificação do teor em água: O objectivo é verificar que percentagem de determinada amostra é água livre, em comparação com a sua massa seca. Trata-se de um procedimento muito simples em que a amostra é pesada inicialmente e após a sua secagem. A amostra é seca em estufa, à temperatura de 105 ºC. A amostra deve ser representativa em termos granulométricos do solo que se quer estudar. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 25/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC b) Análise granulométrica: Este ensaio tem como objectivo a determinação quantitativa da distribuição das partículas de diferentes dimensões, recorrendo à peneiração e a sedimentação. Assim: • a argila tem dimensões inferiores a 0.002 mm; • o silte tem dimensões compreendidas entre 0.002 e 0.006 mm; • a areia é constituída por partículas entre 0.06 e 2.0 mm; • o seixo tem dimensões compreendidas entre 2.0 e 60 mm. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 26/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC c) Sedimentação: Este ensaio permite completar a análise granulométrica e aplica-se aos elementos de dimensão inferior 0.08 mm. As partículas de solo são colocadas em suspensão homogénea num líquido. Compara-se então a diferença de velocidade a que diferentes partículas em suspensão sedimentam. A sedimentação dá-se em velocidades diferentes, em função do diâmetro das partículas. A medida dos tempos e das densidades faz-se com recurso à lei de Stokes. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 27/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC d) Limites de consistência: Os solos argilosos, consoante o teor de humidade, apresentam diferentes estados de consistência e de comportamento. Através de ensaios, determinase o índice de plasticidade (IP), consequência da diferença entre o limite de liquidez (LL) e o limite de plasticidade (LP), representando a capacidade de absorção de água do solo e a sua consistência. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 28/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Índice de plasticidade: Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC A CRAterre classifica a plasticidade de um solo em três tipos: Tipo de plasticidade IP - Índice de plasticidade Fraca 5 a 10 Média 10 a 20 Forte >20 Limites de retracção abaixo de 8% são considerados solos instáveis. Quando o limite de retracção (Ws) se aproxima do valor limite de plasticidade (Wp), verifica-se a quase inexistência de retracção. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 29/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Actividade da argila: Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC O coeficiente de actividade (Ac) dá a ideia de inchamento ou retracção do solo: IP_____ Ac = % (< 2µm) Grau de Actividade CRATerre: Construire en Terre (1979), Pág. 175 Tipo de argila Grau de Actividade CORREIA (1996), Pág. 3.19 Ac < 0.75 Pouco activa ( I ) Ac<0.75 0.75 < Ac<1.25 Normalmente activa (NA) 0.75 < Ac < 1.25 1.25 < Ac < 2.00 Activa (A) Ac > 2.00 Muito activa (MA) Ac > 1.25 MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 30/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC Retracção relativa: Dá, para cada tipo de solo, a noção da amplitude da variação volumétrica. Classificação do Solo RR (%) Susceptível de forte retracção RR > 70 Medianamente retraível Fracamente retraível 50 < RR < 70 RR < 50 MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 31/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais e) Ensaio de metileno: DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC É um ensaio adaptado ao estudo das fracções argilosas, que permite verificar a sua maior ou menor actividade. O ensaio consiste em injectar sucessivas doses de metileno numa solução aquosa contendo a amostra a estudar. Controla-se a absorção um minuto após cada injecção, com a ajuda de um papel de filtro. Uma auréola incolor indica que todo o metileno azul foi absorvido, enquanto que uma auréola azul indica a saturação da amostra. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 32/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC f) Compactação tipo Proctor: Este ensaio tem como objectivo, determinar o teor óptimo de água para obter a máxima compacidade do solo. Massa volúmica seca (kg/m3) Características 1650 a 1760 Medíocre 1760 a 2100 Muito satisfatória 2100 a 2200 Excelente 2200 a 2400 Excepcional MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 33/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC g) Análise petrográfica: Esta análise tem como objectivo caracterizar os materiais constituintes e determinar as suas percentagens. É cortada uma lâmina delgada de solo que posteriormente é observada no microscópio. Fotografia microscópica MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 34/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil h) Conheça ensaios de resistência em laboratório Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 35/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais DECivil resistência à compressão resistência à abrasão Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 36/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC 3.4 Conclusões do capítulo MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 37/240 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Conclusões do capítulo DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC . A realização de ensaios permite complementar a caracterização das anomalias e avaliação das suas causas. . O tipo de diagnóstico a efectuar, os meios e recursos disponíveis justificam os ensaios a realizar. . Os ensaios expeditos / ensaios in-situ, com ou sem recolha de amostras, complementam a informação obtida através da observação visual, caracterizando o material e as anomalias existentes na construção. Os ensaios de laboratório complementam a informação recolhida. . Os ensaios a realizar deverão ser, preferencialmente, não-destrutivos ou semi-destrutivos. MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 38/240 BIBLIOGRAFIA DECivil Curso de Inspecção e Reabilitação de Construções GESTEC MÓDULO IR1 - INSPECÇÃO E REABILITAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA 39/240 BIBLIOGRAFIA Publicações por ordem cronológica decrescente DECivil • BRITO, de Jorge (2004), “Diagnóstico, Patologia e Reabilitação de Construção em Terra Crua”, folhas de apoio ao Curso de Mestrado em Ciências da Construção, FCTUC, Coimbra • SERRADO, Duarte (2003), “Reabilitação - Construções em Terra Crua”. 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