Aplicação de ultrassons na caraterização de estruturas de betão

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Os ensaios não destrutivos são cada vez mais utilizados na caraterização de estruturas. A precisão dos resultados destes ensaios é importante na verificação da conservação e na reabilitação de estruturas. Neste trabalho abordam-se os ensaios de ultrassons que são usualmente utilizados na caraterização de estruturas em betão, nomeadamente para obter informações sobre a sua homogeneidade, o seu estado de conservação e a existência de defeitos. Os métodos de análise de propagação de ondas ultrassónicas são de fácil aplicação e têm vantagens decorrentes dos seus custos e resultados fornecidos. São apresentados com particular detalhe os métodos que permitem estimar a profundidade de fendas superficiais em estruturas de betão utilizando a análise da velocidade de propagação de ondas ultrassónicas. No âmbito desta tese inclui-se a avaliação da aplicabilidade dos métodos de estimativa da profundidade de fendas superficiais em estruturas de betão. Para tal, este trabalho conjuga atividades experimentais de modelação física com atividades de modelação numérica desses ensaios. Na componente experimental foram ensaiados quatro provetes de betão simples. Cada provete foi avaliado quanto à homogeneidade, ao estado de conservação e à presença de defeitos. Nos provetes ensaiados foram deixadas fendas superficiais, para permitir a verificação da aplicabilidade dos métodos de cálculo de profundidade de fendas estudados. Adicionalmente, foi extraída uma carote de cada um dos provetes para ensaios de compressão simples para determinação do módulo de elasticidade, sendo os valores experimentais comparados com os obtidos através dos ensaios de ultrassons. Com o objetivo de compreender melhor as trajetórias de propagação de ondas, desenvolveu-se um modelo numérico que permitiu simular as condições de ensaio. Os resultados numéricos obtidos foram comparados com os resultados experimentais. Foi possível formular conclusões sobre as análises experimentais efetuadas, nomeadamente, sobre a precisão dos métodos utilizados para estimar a profundidade de fendas e as condições que influenciam a sua aplicação.