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Funcionamento dos Ensaios Não Destrutivos Para Estruturas de Concreto

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06/02/2017

A utilização de materiais de baixa qualidade, irregularidades no processo produtivo ou prolongadas exposições às intempéries, como umidade e variação de temperatura, são fatores que prejudicam o desempenho de todo tipo de estrutura, inclusive as de concreto. “Por meio da realização de ensaios, o engenheiro consegue avaliar a situação da estrutura, diagnosticando sua condição e verificando se existem avarias que afetam a sua durabilidade”, afirma o engenheiro Fábio Gomes da Costa, coordenador operacional do Laboratório Falcão Bauer.

Para auxiliar na identificação de patologias, destacam-se os ensaios não destrutivos (END). Eles permitem a coleta de informações como tamanho, profundidade, localização e estado da armadura, além de condições físicas e parâmetros que estão associados aos processos de deterioração ou risco de danos à estrutura – tudo isso causando pouco ou nenhum prejuízo ao elemento.

“Existem muitos ensaios não destrutivos, sendo que alguns são realizados durante a fabricação da estrutura e outros após a conclusão”, diz o engenheiro Marcelo Neris, gerente do Centro de Exames de Qualificações da Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção (Abendi).

Os testes vão desde uma inspeção visual para detecção de trincas em estruturas antigas até a realização de radiografia para confirmar a existência de vazios no concreto em elementos recém-fabricados. “São ferramentas de controle de processo e averiguação de eventuais problemas ou danos”, fala Neris.

É possível realizá-los em conjunto com os ensaios destrutivos, que retiram amostras da estrutura para avaliação da resistência mecânica do elemento analisado. “Também auxiliam para determinar antecipadamente a necessidade de manutenções corretivas”, completa Gomes.

Entre os ENDs mais comuns, estão: a esclerometria, resistência à penetração, medição da maturidade, ultrassom, termografia infravermelha, ensaio visual e pacometria. “Esses não são os únicos. Há também a prova de carga, partículas magnéticas, líquido penetrante e georadar, entre outros”, complementa Gomes. Conheça os principais tipos de ENDs:

Esclerometria - Método empregado para determinação do valor aproximado da resistência à compressão superficial do concreto endurecido e de sua uniformidade. A realização do ensaio consiste em uma massa martelo que, impulsionada por mola, choca-se com a área a ser ensaiada. Quanto maior a dureza da superfície, menor a parcela da energia que se converte em deformação permanente, e maior deve ser o recuo ou a reflexão da massa martelo. O equipamento utilizado no ensaio é chamado de esclerômetro de reflexão.

Resistência à penetração

Esse tipo de ensaio usa um penetrômetro Windsor, equipamento que dispara um pino contra a superfície estudada. O comprimento desse elemento que fica exposto indica qual é a resistência à penetração do concreto. “Assim como o ensaio de esclerometria, esse é um teste de dureza, e seus inventores afirmam que a penetração da sonda reflete a força de compressão em uma área localizada”, explica Neris. O ensaio também pode ser realizado com disparos através da madeira. Com isso, é possível estimar a resistência da estrutura antes da retirada das fôrmas.

Medição da maturidade

Permite estimar a resistência do concreto a partir de seu histórico de tempo e temperatura. Antes de retirar as estruturas da fôrma, é necessário que o concreto tenha adquirido rigidez e resistência suficientes para evitar deformações ou trincas.

A estimativa da resistência à compressão é obtida com a medição da maturidade, a partir da evolução da temperatura ao longo do tempo de cura do concreto. O ensaio mostra a importância das variações térmicas e suas influências sobre o desenvolvimento da resistência da estrutura.

Ultrassom

Os ensaios de ultrassom realizados no concreto para detectar descontinuidades variam entre 20 kHz e 150 kHz. O equipamento ultrassônico é composto de uma fonte, à qual se conectam dois transdutores, um transmissor e outro receptor. O transmissor emite para dentro da estrutura ondas acústicas com frequência ultrassônica, que são recebidas pelo receptor.

A determinação da velocidade de propagação das ondas indica as características do concreto, sendo que, quanto maior for, melhor será a qualidade do material. “Podemos também associar o conceito de que a velocidade de propagação é maior em um elemento mais íntegro do que naqueles que apresentam descontinuidades internas”, informa Neris.

Termografia infravermelha

É baseada no princípio fundamental de que anomalias abaixo da superfície dos materiais afetam o fluxo de calor. Com esse método, é possível detectar grandes defeitos, vazios internos e delaminações dentro das estruturas de concreto. O ensaio pode ser realizado por meio da técnica passiva ou ativa.

Na primeira, é analisada a energia térmica presente no material, já na segunda é realizado o aquecimento ou resfriamento artificial da estrutura. Com equipamentos que detectam infravermelhos, são analisadas as alterações térmicas. A mudança de temperatura será mais demorada quanto maior for a profundidade do problema. Geralmente, quando estão abaixo de 10 cm de profundidade, só são perceptíveis passada mais de uma hora da alteração de temperatura.

Ensaio visual

A inspeção visual é o primeiro ensaio não destrutivo aplicado a qualquer tipo de peça. Pode ser executado de maneira direta ou indireta, ou seja, um profissional experiente simplesmente observando a estrutura de concreto pode tirar conclusões sobre suas condições. A análise também pode ser realizada com aproveitamento de instrumentos auxiliares, como espelhos, lupas, binóculos, câmeras ou fibras óticas que transmitem as imagens para monitores.

Pacometria

É um ensaio realizado para determinar a localização ou condição das armaduras no concreto. Por meio desse método, também é possível verificar o diâmetro e o comprimento do elemento metálico. A medição acontece com o estudo da perturbação que o aço tem sobre um campo magnético criado por um sistema de bobinas. “A pacometria ainda auxilia na avaliação dos resultados do ultrassom e do ensaio de esclerometria”, finaliza Neris.

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