Interação da resistividade elétrica com esclerometria e velocidade de propagação de ondas ultrassônicas

Autores

  • Antônio Carlos Assis Leonel Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental
  • Andrielli M. Oliveira Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental. https://orcid.org/0000-0001-8977-785X
  • Oswaldo Cascudo Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental. https://orcid.org/0000-0003-1879-6396

DOI:

https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e49960

Palavras-chave:

Concreto, Resistividade elétrica, Esclerometria, Velocidade de propagação do pulso ultrassônico, Ensaios não destrutivos

Resumo

Programas periódicos de inspeção em estruturas de concreto armado são fundamentais para o planejamento de manutenções e para um melhor controle do comportamento estrutural nas condições de serviço. Dentro desse contexto, ensaios não destrutivos (END) se apresentam como importantes ferramentas voltadas ao monitoramento da integridade de estruturas, uma vez que oferecem parâmetros quali-quantitativos que auxiliam na avaliação, na análise e em um diagnóstico assertivo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a interação da resistividade elétrica (Re) do concreto com os parâmetros oriundos das técnicas de esclerometria (IE) e velocidade de propagação do pulso ultrassônico (VPU) durante os primeiros 28 dias de idade em dois concretos estruturais (de classes de resistência C25 e C45). Como resultado, foram obtidas altas correlações entre IE e Re, com coeficientes de determinação (R2) iguais a 0,83 e 0,88, assim como entre IE e Rv, com R2iguais a 0,91 e 0,96, para C25 e C45, respectivamente. Ao mesmo tempo, coeficientes de determinação entre 0,85 e 0,96 foram obtidos nas correlações entre a velocidade de pulso ultrassônico e os dados de resistividade (Re e Rv) nos dois concretos estudados. Por fim, foram observados coeficientes de determinação (R2) muito elevados, acima de 0,93, nas relações de VPU e IE com resistência à compressão e módulo de elasticidade para os dois concretos avaliados. Isso demonstra a grande potencialidade da técnica de resistividade elétrica como um indicador de durabilidade do concreto, bem como para uso complementar em inspeções de campo de estruturas de concreto.

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Biografia do Autor

Antônio Carlos Assis Leonel, Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental

Técnico em Edificações pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás (2013); Graduado em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (2019); Mestre em Construção Civil pelo PPG-GECON - UFG (2022); Também possui especialização (MBA) em Gestão de Obras na Construção Civil pela Faculdade UniBF (2019) e em Avaliações Perícias de Engenharia pela DALMASS (2020). Atualmente, é diretor técnico da ATC Engenharia e Consultoria.

Andrielli M. Oliveira, Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental.

É Doutora em engenharia civil com experiência em "Durabilidade de Materiais Compósitos Cimentícios e Comportamento Mecânico, incluindo fluência" pelo PEC/COPPE/UFRJ. Parte do doutorado em colaboração com a Universidade de TU Dresden em Dresden/Alemanha. Atua também em: -"Durabilidade e Desempenho do Concreto Armado com Adições Minerais e Fibras (com e sem partículas em escala nanoscópica e microscópica) -"Corrosão de Armaduras" e "Técnicas de Investigação e Monitoramento da Corrosão" - "Aplicação de Técnicas Microscópicas e Mesoscópicas para Análise de Materiais e Avaliação de seu Comportamento". - "Estanqueidade e Impermeabilização nas Construções com Interesse em Materiais, Testes, Sistemas Construtivos, Projeto e Controles de Produção " - "Manifestações Patológicas na Construção Civil " - "Aperfeiçoamento de Materiais existentes e Desenvolvimento de Novos Materiais - vieses de desempenho, durabilidade, sustentabilidade, inovação e tecnologia" e - "Norma de Desempenho ABNT NBR 15.575 - Temas de Durabilidade e Estanqueidade". Foi docente efetiva na UFPA/CAMTUC (2008-2017), FECIV/UFU (2017-2018) e, atualmente, é docente desde o ano de 2018 na EECA/ UFG e no PPG-GECON/EECA/UFG com interesse em estudos na grande área de "Durabilidade e Desempenho de Materiais, Componentes e Sistemas na Construção Civil". EECA- Escola de Engenharia Civil e Ambiental UFG - Universidade Federal de Goiás PPG-GECON - Programa de Pós-Graduação em Estruturas, Geotecnia e Construção Civil.

Oswaldo Cascudo, Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil, Escola de Engenharia Civil e Ambiental.

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba (1987), e mestrado (1991) e doutorado (2000) em Engenharia Civil pela Universidade de São Paulo. Entre 2003 e 2004, realizou pós-doutorado no Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Toulouse, na França. É professor na Escola de Engenharia Civil e Ambiental (EECA) da Universidade Federal de Goiás (UFG) desde 1992, tendo ocupado nesse período as funções de coordenador dos laboratórios, chefe do Departamento de Construção, coordenador do Curso de Especialização em Construção Civil e coordenador do Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (PPG-GECON). Atualmente é Professor Titular da UFG, vinculado ao PPG-GECON (mestrado e doutorado), coordenando nesta instituição um projeto Capes-Brafitec de mobilidade estudantil entre Brasil e França. Ao longo de cerca de três décadas no ambiente acadêmico e de pesquisa, tem coordenado importantes projetos de pesquisa e de extensão na universidade, os quais contribuíram para o amadurecimento das linhas de pesquisa ao nível da pós-graduação stricto sensu (no PPG-GECON), com captação significativa de recursos, além de relevante interação com a sociedade e de ações no campo da internacionalização, na UFG. Tem experiência e atuação nas seguintes áreas e temas da Engenharia Civil: corrosão das armaduras, durabilidade das estruturas de concreto, avaliação e diagnóstico de problemas patológicos em estruturas de concreto e recuperação estrutural, ciência e tecnologia de concretos e argamassas, e patologia e terapia das construções

Referências

ABREU, A. G. Efeito das adições minerais na resistividade elétrica de concretos convencionais. 1998. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1998.

AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 228.1R: Report on Methods for Estimating In-Place Concrete Strength. Detroit, 2019.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. ASTM G 57: Standard test method field measurement of soil resistivity using the Wenner four-electrode method. West Conshohocken, United States of America: ASTM, 2020.

ARAÚJO, E. C.; MACIOSKI, G.; MEDEIROS, M. H. F. Concrete surface electrical resistivity: Effects of sample size, geometry, probe spacing and SCMs, Construction and Building Materials, v. 324, p.126659, 2022. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126659

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. Rio de Janeiro, 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - Ensaios de compressão de corpos de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2018.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2023.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7584: Concreto endurecido - Avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012a.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8522: Concreto - Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação à compressão. Rio de Janeiro, 2021.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8802: Concreto endurecido - Determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica. Rio de Janeiro, 2019.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8953: Concreto para fins estruturais - Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro, 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9204: Concreto endurecido - Determinação da resistividade elétrico-volumétrica - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012b.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697: Cimento Portland - Requisitos. Rio de Janeiro, 2018.

BREYSSE, D.; KLYSZ, G. B.; DÉROBERT, C. X.; SIRIEIX, A. C.; LATASTE, A. J. F. How to combine several non-destructive techniques for a better assessment of concrete structures. Cement and Concrete Research, 2008. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2008.01.016

BREYSSE. D. Non-destructive evaluation of concrete strength: An historical review and a new perspective by combining NDT methods. Construction and Building Materials, v. 33, pp. 139-163, 2012. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.12.103

BRITISH STANDARDS INSTITUTION. BS 12504: Part 4. Determination of ultrasonic pulse velocity. London, England: BSI, 2021.

BROOMFIELD, J.P. Corrosion of steel in concrete: understanding, investigation and repair. New York: E&FN Spon, 1997.

CAMARGO, M. V., FERRARI, V. J. Resistência à compressão e módulo de elasticidade do concreto por meio de ensaios não destrutivos (END). Matéria (Rio de Janeiro), v. 26, n. 03, 2021. https://doi.org/10.1590/S1517-707620210003.13047

CASCUDO, O.; CARASEK, H. Ação da carbonatação no concreto. In: Geraldo C. Isaia. (Org.). Concreto: Ciência e Tecnologia. 1 ed. São Paulo: IBRACON, v. 1, p. 849-887, 2011.

CASCUDO, OSWALDO; TEODORO, R.; OLIVEIRA, A. M. DE; CARASEK, H. Effect of Different Metakaolins on Chloride-Related Durability of Concrete. ACI MATERIALS JOURNAL, v. 118, p. 3-14, 2021. https://doi.org/10.14359/51732634

CASCUDO, O. O Controle da corrosão de armaduras em concreto: inspeção e técnicas eletroquímicas. 1 ed. São Paulo: PINI; Goiânia: Editora UFG, 1997.

CHEYTANI, M.; CHAN, S.L.I. The applicability of the Wenner method for resistivity measurement of concrete in atmospheric conditions. Case Studies In Construction Materials, v. 15, 2021. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00663

CHUNG, K. L.; WANG L.; GHANNAM, M.; GUAN, K.; LUO, J. Prediction of concrete compressive strength based on early-age effective conductivity measurement. Journal of Building Engineering, v. 35, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101998

ELKHALDI, I.; ROZIERE, E.; TURCRY, P.; LOUKILI, A. Towards global indicator of durability performance and carbon footprint of clinker-slag-limestone cement-based concrete exposed to carbonation. Journal of Cleaner Production, v. 380, p.134876,2023. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134876

GHODDOUSI, P.; SAADABADI, L. A. Study on hydration products by electrical resistivity for self-compacting concrete with silica fume and metakaolin. Construction And Building Materials, [S.L.], v. 154, p. 219-228, 2017. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.178

GÓRA, J.; PIASTA, W. Impact of mechanical resistance of aggregate on properties of concrete. Case Studies In Construction Materials, v. 13, 2020. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00438

HOPPE, T. Resistividade elétrica do concreto contendo diferentes teores de cinza de casca de arroz. Dissertação (Mestrado)- Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005.

LAYSSI, H.; POURIA G.; ALIZADEH A. R.; SALEHI, M. Electrical Resistivity of Concrete. Concrete International. vol. 37. P. 41-46. 2015. Disponível em: https://www.giatecscientific.com/wp-content/uploads/2015/05/Concrete_Electrical_Resistivity.pdf

LEHNER, P.; HRABOVÁ, K. Relationship of Time-Dependent Parameters from Destructive and Non-Destructive Tests of Structural Concrete. Mathematics, 10, 460. 2022. https://doi.org/10.3390/math10030460

LI, C.; JIAQI. L;. REN, Q.; ZHENG, Q.; JIANG, Z. Durability of concrete coupled with life cycle assessment: Review and perspective. Cement and Concrete Composites, v.139, p. 105041, 2023. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105041

LIM, M.K., CAO, H. Combining multiple NDT methods to improve testing effectiveness. Construction and Building Materials, v. 38, p. 1310-1315, 2013. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.01.011

MALHOTRA, V.M.; CARINO, N.J. Nondestructive testing of concrete. 2.ed. Florida – EUA: crcp, 2004. 310p.

MARTINS, M.A.; BARROS, R. M.; SILVA, L. R. R.; SANTOS, V. C.; LINTZ, R.C.C.; GACHET, L.A.; MELO, M.L.; MARTINEZ, C.B. Durability indicators of high-strength self-compacting concrete with marble and granite wastes and waste foundry exhaust sand using electrochemical tests. Construction and Building Materials, v. 317, 125907, 2022. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125907

MATARUL, J.; MANNAN, M.A.; MOHAMMAD IBRAHIM SAFAWI, M.Z.; IBRAHIM, A.; JAINUDIN, N.A.; YUSUH, N.A. Performance-based Durability Indicators of Different Concrete Grades Made by the Local Ready Mixed Company: Preliminary Results. Procedia - Social and Behavioral Sciences, v. 224, p. 620-625, 2016. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2016.05.452

MEDEIROS, M. H. F. D. Estudo de variáveis que influenciam nas medidas de resistividade de estruturas de concreto armado. N. 12. 2001. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, Brasil.

MEDINA, C.; SÁNCHEZ DE ROJAS, M.I.; THOMAS, C.; POLANCO, J.A.; FRÍAS, M. Durability of recycled concrete made with recycled ceramic sanitary ware aggregate. Inter-indicator relationships. Construction and Building Materials, v. 105, p. 480-486, 2016. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.176

MEHTA, P. K., MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais. 2 ed. IBRACON, 2014.

NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. PORTO ALEGRE: Bookman, 2013. 448 p.

OLIVEIRA, A.M.; CASCUDO, O. Effect of mineral additions incorporated in concrete on thermodynamic and kinetic parameters of chloride-induced reinforcement corrosion. Construction and Building Materials, v. 192, 2018, p. 467-477, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.100

PAN, J.; HE, J.; ZHU, J.; GAO, X. Theoretical and experimental study on the electrical resistivity method for evaluating fresh concrete segregation. Journal of Building Engineering, v. 48, p. 103943, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103943

PEDROSA, F.; ANDRADE, C. Spatial variability of concrete electrical resistivity and corrosion rate in laboratory conditions. Construction and Building Materials, v. 306, p. 124777, 2021. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124777

POLDER, R. B. Test methods for on-site measurement of resistivity of concrete – a RILEM TC – 154 technical recommendation. Construction and Building Materials, v. 15, p. 125-131, 2000. http://dx.doi.org/10.1016/S0950-0618(00)00061-1

PROCEQ. Manual RESIPOD. 2017. Disponível em: https://media.screeningeagle.com/asset/Downloads/Resipod_Sales%20Flyer_Portuguese_high.pdf. Acesso em: jun. 2022.

RIBEIRO, D. V.; SALES, A.; TUTIKIAN, B. F.; SOUZA, C. A.; ALMEIDA, F. C. R.; CUNHA, M. P. T.; LOURENÇO, M. Z.; CASCUDO, O.; HELENE, P. Corrosão e degradação em estruturas de concreto: teoria, controle e técnicas de análise e intervenção. 2 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018.

ROSA, D.C. Resistividade elétrica de concretos com diferentes teores de escória de alto forno e ativador químico. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - UFMS, Santa Maria, 2005.

SENGUL, O. Use of electrical resistivity as an indicator for durability. Construction and Building Materials, v. 73, pp. 434–441, 2014. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.09.077

SILVA, L. M. A. Resistividade elétrica superficial do concreto: influência da cura. 2016. 68 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia civil) – Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia GO, 2016.

SILVA, M.T.A.; ROCHA, J.H.A.; MONTEIRO, E.C.B.; PÓVOAS, Y.V.; RABBANI, E.R.K. Avaliação do ensaio de ultrassom para a estimação da profundidade de fissuras em concreto. Revista ALCONPAT, v.9 (1), p. 79 – 92, 2019. http://dx.doi.org/10.21041/ra.v9i1.289

TRIPATHI, D.; KUMAR, R.; MEHTA, P.K.; SINGH, A. Evaluation of a sustainable self-compacting concrete using destructive and non-destructive testing. Materials Today: Proceedings, v. 58, p. 830-835, 2022. http://dx.doi.org/10.1016/j.matpr.2021.09.389

TSIOULOU, O., LAMPROPOLULOS, A., PASCHALIS, S. Combined Non-Destructive testing (NDT) method for the evaluation of the mechanical characteristics of ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC). Construction and Building Materials, 131, pp. 66-77, 2017. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.068

VELAY-LIZANCOS, M.; MARTINEZ-LAGE, I.; AZENHA, M.; GRANJA, J.; VAZQUEZ-BURGO, P. Concrete with fine and coarse recycled aggregates: e-modulus evolution, compressive strength and non-destructive testing at early ages. Construction And Building Materials, v. 193, p. 323-331, 2018. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.10.209

VIEIRA, A. P.; TOLEDO FILHO, R. D.; TAVARES, L. M.; CORDEIRO, G. C. Effect of particle size, porous structure and content of rice husk ash on the hydration process and compressive strength evolution of concrete. Construction And Building Materials, v. 236, p. 117553, 2020. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117553

WALLY, G. B.; MAGALHÃES, F. C.; SILVA FILHO, L. C. From prescriptive to performance-based: An overview of international trends in specifying durable concretes, Journal of Building Engineering, v. 52, p. 104359, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.1043599

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Publicado

10-05-2024

Como Citar

Leonel, A. C. A., de Oliveira, A. M. de, & Cascudo, O. (2024). Interação da resistividade elétrica com esclerometria e velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Paranoá, 17, e49960. https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e49960

Edição

Seção

Tecnologia, Ambiente e Sustentabilidade

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