Avaliação de Estruturas de Concreto a Partir da Tomografia Ultrassônica

A maioria das estruturas de concreto atuais possui elementos que estão constantemente expostos a diversos tipos de ações deletérias. É comum o caso de pontes e obras de infraestrutura que necessitam cada vez mais de reparos e de uma inspeção bem realizada. Neste cenário, um método científico e eficiente deve ser empregado para avaliar o estado dessas estruturas de modo a auxiliar na proposta de intervenção. Durante o processo investigativo, a utilização de ensaios não destrutivos permite a obtenção de informações relevantes ao diagnóstico final sobre o estado real da estrutura. Tradicionalmente agrupam-se as técnicas não destrutivas em dois tipos principais: às usadas para estimar propriedades mecânicas in loco, e às utilizadas para avaliação da integridade e/ou homogeneidade do elemento já em serviço. Dentre as técnicas não destrutivas pertencentes ao segundo grupo estão aquelas associadas ao desempenho das construções, podendo ser utilizadas para identificação de trincas e delaminações, presença de não homogeneidade não visível externamente, avaliação do grau de compactação, detecção de vazios e deterioração de materiais, assim como a localização de armaduras, bainhas de protensão, e mesmo outros objetos de interesse. Estas técnicas são baseadas na interação das descontinuidades internas (fissuras, vazios, nichos, etc.) com ondas de propagação eletromagnética ou com ondas de tensão (geradas por impacto ou pressão), e têm sido aplicadas na detecção de defeitos e descontinuidades gerando informações para avaliar a integridade da construção. Dentro desta linha, podem ser citados os métodos da termografia infravermelha, métodos nucleares, radar de sub-superfície, ultrassom, eco-impacto e emissão acústica. A utilização de métodos de propagação de ondas de tensão permite identificar a existência de possíveis não homogeneidades internas em elementos de concreto. Por outo lado, para a precisa localização destas não homogeneidades, há a necessidade de utilização de técnicas tomográficas. Esta junção de um ensaio não destrutivo aliado à tomografia é de grande importância para averiguar possíveis alterações na durabilidade e condições de segurança estrutural em elementos de concreto. O objetivo principal desta pesquisa está relacionado à aplicação da ferramenta computacional desenvolvida na UFSC que possibilita o uso de técnicas tomográficas utilizando a velocidade do pulso ultrassônico como medida física para localizar e identificar não homogeneidades em elementos de concreto; e o desenvolvimento de uma metodologia de aquisição de velocidades ultrassônicas de uma forma eficiente e rápida a partir de várias medições simultâneas. Como objetivos específicos têm-se: a verificação da aplicabilidade da ferramenta em diversos tipo de não homogeneidade em elementos de concreto; a utilização tanto da velocidade de pulso longitudinal e da velocidade de pulso transversal na avaliação de não homogeneidades; e o estudo de dimensões mínimas de não homogeneidades que possam ser detectáveis através da tomografia ultrassônica. Ensaios de ultrassom serão realizados em corpos-de-prova já confeccionados com inserção de não homogeneidades e também em outros a serem produzidos no laboratório.