Ensaios não destrutivos da resistência do betão: métodos de medição, ensaios

É imperativo garantir a resistência e a durabilidade das estruturas de betão quando se trabalha com elas. Um método eficaz para avaliar a integridade do betão sem causar quaisquer danos é o ensaio não destrutivo. Ao utilizar esta técnica, podemos medir com precisão a resistência do betão, mantendo o estado geral da estrutura.

Os ensaios não destrutivos utilizam uma variedade de métodos, cada um com as suas próprias vantagens. Estas técnicas, que vão desde ferramentas básicas a instrumentos sofisticados, ajudam os engenheiros e construtores a avaliar a qualidade do betão de uma forma útil e eficaz. Um conhecimento profundo do funcionamento destes testes pode ajudá-lo a tomar decisões sensatas em matéria de manutenção e segurança.

Este artigo analisa as várias técnicas de ensaio não destrutivo da resistência do betão. Vamos rever os procedimentos utilizados nestes ensaios, os parâmetros que procuram e as razões pelas quais são cruciais para garantir a durabilidade das construções de betão. Este guia irá oferecer informações esclarecedoras sobre o campo dos ensaios de betão, independentemente de ser um proprietário interessado ou um profissional da construção.

Tecnologias não destrutivas para testar a resistência do betão

Os ensaios não destrutivos do betão implicam a avaliação do estado das estruturas de betão através da análise de uma série de variáveis que afectam a resistência do material, a aderência, a espessura da camada protetora, a condutividade térmica, a humidade e outras caraterísticas. Quando existem volumes significativos de controlo mas não se conhecem as caraterísticas da armadura e do monólito de betão, este tipo de investigação é particularmente pertinente.

Este conjunto de técnicas permite efetuar investigações em laboratório, no próprio local da obra e mesmo com a máquina em funcionamento.

• Preservação da integridade da estrutura que está a ser testada.
• Possibilidade de evitar a necessidade de organizar avaliações laboratoriais diretamente no local da obra.
• Preservação total das propriedades operacionais dos edifícios e estruturas.
• Um âmbito de aplicação bastante alargado.

Embora existam muitas técnicas e abordagens para a investigação do betão líquido e endurecido, bem como numerosas caraterísticas, a resistência é o principal atributo e indicador. A resistência determina a gama de aplicações, as circunstâncias de funcionamento, a fiabilidade e a durabilidade da estrutura. Por conseguinte, o edifício irá simplesmente desmoronar-se se, por exemplo, o betão for plástico quando vazado, resistente ao gelo e tiver as melhores caraterísticas versáteis, mas não for suficientemente forte para suportar as cargas de projeto.

A resistência do betão é o que conta e precisa de ser examinada de perto. As normas GOST 22690-2015, 17624-2012 (procedimento de inspeção) e 18105-2010 (descrição das regras gerais de inspeção) servem de base para todos os testes. A aplicação de técnicas mecânicas (impacto, rasgamento, lascamento e indentação) e a inspeção ultra-sónica são exemplos de métodos não destrutivos.

O betão é submetido a ensaios não destrutivos de acordo com o calendário, se e quando necessário, e na idade determinada pelo projeto. A investigação permitiu comparar os indicadores reais das propriedades do material obtidos com os indicadores do passaporte e avaliar a resistência ao desprendimento/desprendimento.

Convencionalmente, os métodos que provocam destruição local são considerados não destrutivos. A sua principal vantagem é a precisão e a fiabilidade dos resultados. Os testes estão sujeitos ao regulamento GOST 22690-2015.

A necessidade de determinar a profundidade da armadura, a elevada intensidade de trabalho e os danos parciais na superfície do monólito, que podem (embora não significativamente) alterar as suas propriedades operacionais, são as principais desvantagens da utilização da destruição local para medir a resistência do betão.

Embora os métodos de impacto por impulsos produzam uma produtividade mais elevada, a sua aplicabilidade é limitada porque só são capazes de ensaiar a camada superior de 25-30 milímetros de betão. De acordo com os resultados dos ensaios na prensa dos lotes de controlo, a superfície tem de ser limpa, a camada danificada tem de ser removida e as dependências graduadas dos dispositivos têm de ser totalmente ajustadas à resistência real do monólito.

O método mais popular para determinar a classe do betão através da realização de estudos em vários ângulos da superfície, tendo em conta a elasticidade e a plasticidade do material, é o método de impulsos de impacto, que é frequentemente utilizado para medir a resistência do betão.

Graças a uma mola, quando um percutor esférico atinge o betão, a energia do impacto provoca a deformação da superfície, resultando no aparecimento de uma covinha (deformações plásticas) e de uma força reactiva (deformações elásticas).

A energia mecânica do impacto é transformada num impulso elétrico pelo conversor eletromecânico, e a resistência à compressão é efetivamente medida nestas unidades. Para a investigação, é utilizado um martelo Schmidt.

As vantagens do método incluem a facilidade de utilização, a necessidade de pouco equipamento e a capacidade de identificar a classe do material. As suas desvantagens incluem a sua fraca precisão, devido à sua capacidade de medir resistências de camadas tão finas como cinco centímetros.

• Nos ensaios são utilizados esclerómetros – martelos de mola especiais com selos esféricos. O sistema de molas permite um ressalto livre após o impacto. A trajetória do atacante durante o ressalto é fixada numa escala com uma seta.
• A resistência do material é determinada por curvas graduadas que têm em conta a posição do martelo, porque o valor do ressalto depende diretamente da direção.
• O indicador médio de pesquisa é calculado com base em 5-10 medições efectuadas, a distância entre os pontos de impacto deve ser de pelo menos 3 centímetros.
• O intervalo de medição dos métodos é de 5-50 MPa, são utilizados dispositivos especiais.
• Principais vantagens: simplicidade/velocidade da investigação, capacidade de avaliar a resistência de produtos densamente reforçados. Desvantagens: a determinação da resistência do betão é efectuada na camada superficial com uma profundidade de 2-3 centímetros, as verificações têm de ser feitas com frequência e em grande quantidade.

A forma menos dispendiosa de testar a resistência do betão é utilizar o método da deformação plástica, que mede a dureza da superfície do betão através da medição da marca deixada por uma barra ou esfera de aço integrada no martelo. Depois de posicionar o martelo no plano perpendicular da superfície do monólito, são dados alguns golpes. São efectuadas medições das impressões do percutor e do betão. A relação obtida entre as dimensões das impressões é utilizada para determinar as caraterísticas da superfície do betão. Os dados obtidos são registados e procura-se o valor médio.

O dispositivo de investigação da deformação plástica funciona através da aplicação de pressão estática ou de impacto sobre o carimbo. Os dispositivos de impacto (martelos de mola/mão, dispositivos de pêndulo com um disco/balão) são mais frequentemente utilizados do que os dispositivos de pressão estática. Os dispositivos de pressão estática são raramente utilizados.

As especificações indicam que o disco deve ter pelo menos um milímetro de espessura, a esfera deve ter um diâmetro de um centímetro, a energia de impacto deve ser igual ou superior a 125 N e o aço utilizado nas matrizes deve ter uma dureza mínima de HRC60. A técnica é simples, rápida e adequada para estruturas fortemente reforçadas; no entanto, destina-se apenas a determinar a resistência máxima do betão de grau M500.

Outras técnicas de ensaio não destrutivas incluem vibração, acústica, infravermelhos, potencial elétrico, etc. O impulso de choque, o arrancamento com estilhaçamento e os ultra-sons são considerados básicos, mas são utilizados com menos frequência.

O controlo de estruturas expostas a ambientes agressivos, tais como as que são quimicamente afectadas por ácidos, sais e óleos, termicamente afectadas por temperaturas altas e baixas e atmosfericamente afectadas pela carbonização da camada superior, é considerado o maior desafio.

Utilizando uma solução de fenolftaleína para molhar a área e uma torneira para realizar um exame, procuram uma camada com uma estrutura perturbada, removem-na e limpam a área com uma lixa para controlo. De seguida, utiliza-se a destruição local ou a amostragem para determinar a resistência. Quando se utilizam dispositivos ultra-sónicos e de impulso de choque, a rugosidade da superfície do monólito não deve exceder Ra 25.

Ensaios não destrutivos do betão GOST 17624-2026

O método ultrassónico de teste de resistência do betão envolve a medição da velocidade da onda à medida que esta viaja através do monólito. Existem dois métodos de sondagem ultra-sónica: um envolve a fixação de sensores num dos lados de uma superfície e o outro envolve a instalação de sensores em vários lados em relação à amostra testada. O controlo da resistência das camadas profundas da estrutura, bem como da sua superfície, é possível através do método de ensaio.

O equipamento de teste ultrassónico é utilizado para encontrar falhas, avaliar a qualidade da betonagem e determinar a profundidade de reforço do betão e do monólito. Estes dispositivos permitem um controlo contínuo do aumento/diminuição da resistência e o exame de várias formas numa base regular.

O tipo e o volume do material de enchimento, a quantidade de ligante utilizada, a forma como a solução de betão é preparada e o grau de compactação têm impacto na relação entre a resistência do betão e a velocidade dos ultra-sons. A principal desvantagem da abordagem é uma imprecisão considerável nos resultados do estudo.

Dada a elevada velocidade dos ultra-sons (cerca de 4500 m/s) no monólito do material, a dependência da calibração da velocidade da onda e da resistência do betão é calculada antecipadamente para cada composição de ensaio. Para um determinado betão e uma composição ambígua, a utilização de duas dependências graduadas pode resultar num erro significativo.

A capacidade de realizar repetidamente estudos de massa de produtos de qualquer forma e de efetuar eficazmente a monitorização contínua do aumento/diminuição da resistência da estrutura em modo online são as principais vantagens de testar a resistência do betão utilizando um método ultrassónico não destrutivo.

Tipos de ensaios: tabela de valores

Cada tecnologia de ensaio não destrutivo da resistência do betão tem valores de resistência à compressão recomendados, bem como as suas próprias gamas de valores. Os valores máximos de medição são determinados pelos fabricantes dos instrumentos utilizados e por resultados empíricos. As tabelas fornecem uma forma mais conveniente de interpretar os dados da investigação, resumindo os intervalos e os erros.

As secções da superfície do monólito da área requerida, onde não existem danos óbvios e delaminações amorfas, são normalmente utilizadas para medir a resistência do betão. Adicionalmente, a temperatura do ar ambiente deve ser positiva.

Para garantir a longevidade e segurança das construções, é essencial compreender a resistência do betão sem causar danos. Sem comprometer a integridade do betão, as técnicas de ensaio não destrutivas oferecem informações perspicazes sobre a sua qualidade. Estes métodos são cruciais para avaliar edifícios actuais e orientar a sua manutenção ou reparação.

Cada técnica disponível tem as suas próprias vantagens e as suas melhores aplicações. Por exemplo, a velocidade de impulso ultra-sónica pode identificar defeitos internos e os testes de martelo de ricochete fornecem avaliações rápidas da dureza da superfície. Resultados exactos e fiáveis são assegurados sabendo quando e como aplicar estas técnicas.

Em conclusão, os ensaios não destrutivos são um instrumento essencial para avaliar o betão. Os profissionais podem obter uma imagem clara da resistência e da qualidade do betão selecionando o método adequado e aplicando-o corretamente, o que resultará em estruturas mais seguras e resistentes.

Com o objetivo de avaliar a longevidade e integridade das estruturas sem causar danos, os ensaios não destrutivos da resistência do betão são essenciais. Este artigo examina várias técnicas para determinar a resistência do betão, incluindo a velocidade de impulso ultra-sónica, a amostragem do núcleo e os testes de martelo de ricochete. As vantagens e desvantagens de cada técnica variam, pelo que é fundamental selecionar a melhor para o trabalho com base nos requisitos específicos, bem como no estado do betão.

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