Interacción de la resistividad eléctrica con la esclerometría y el ultrasonido

Autores/as

  • 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 Morais de de 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

Palabras clave:

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

Resumen

Los programas de inspección periódica de estructuras de hormigón armado son fundamentales para planificar el mantenimiento y para un mejor control del comportamiento estructural en condiciones de servicio. En este contexto, los ensayos no destructivos (END) son herramientas importantes destinadas a monitorear la integridad de las estructuras, ya que ofrecen parámetros cualitativos y cuantitativos que ayudan en la evaluación, análisis y diagnóstico asertivo. Así, el objetivo de este trabajo es evaluar la interacción de la resistividad eléctrica del hormigón con los parámetros derivados de las técnicas de esclerometría (IE) y velocidad de propagación del pulso ultrasónico (VPU) durante los primeros 28 días de edad en dos hormigones estructurales (de clases de resistencia C25 y C45). Como resultado, se obtuvieron correlaciones altas entre IE y RE, con coeficientes de determinación (R2) iguales a 0,83 y 0,88, así como entre IE y RV, con R2 igual a 0,91 y 0,96, para C25 y C45, respectivamente. A su vez, se obtuvieron coeficientes de determinación entre 0,85 y 0,96 en las correlaciones entre la velocidad del pulso ultrasónico y los datos de resistividad (RE y RV), en los dos hormigones estudiados. Finalmente, se observaron coeficientes de determinación (R2) muy altos, superiores a 0,93, en las relaciones de VPU e IE con la resistencia a la compresión y el módulo de elasticidad, para los dos hormigones evaluados. Esto demuestra el gran potencial de la técnica de resistividad eléctrica como indicador de la durabilidad del hormigón, así como para uso complementario en inspecciones de campo de estructuras de hormigón.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

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 de Edificación del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología de Goiás (2013); Graduado en Ingeniería Civil por la Pontificia Universidad Católica de Goiás (2019); Maestría en Construcción Civil por PPG-GECON - UFG (2022); También tiene una especialización (MBA) en Gestión de la Construcción en Construcción Civil de la Facultad UniBF (2019) y en Peritajes de Ingeniería de DALMASS (2020). Actualmente es director técnico de ATC Engenharia e Consultoria.

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

Tiene un doctorado en ingeniería civil con experiencia en "Durabilidad de Materiales Compuestos Cemento y Comportamiento Mecánico, incluida la fluencia" por la PEC/COPPE/UFRJ. Parte del doctorado en colaboración con la Universidad de TU Dresden en Dresden/Alemania. También se trabaja en: -"Durabilidad y Rendimiento del Hormigón Armado con Adiciones Minerales y Fibras (con y sin partículas de escala nanoscópica y microscópica) -"Corrosión de Armadura" y "Técnicas de Investigación y Monitoreo de la Corrosión" - "Aplicación de Técnicas Microscópicas y Mesoscópicas para Análisis de Materiales y Evaluación de su Comportamiento”. - “Estanqueidad e Impermeabilización en Construcciones con Interés en Materiales, Ensayos, Sistemas Constructivos, Diseño y Controles de Producción” - “Manifestaciones Patológicas en la Construcción Civil” - “Mejora de Materiales Existentes y Desarrollo de Nuevos Materiales - Sesgos de desempeño, durabilidad, sostenibilidad, innovación y tecnología" y - "Norma de Desempeño ABNT NBR 15.575 - Temas Durabilidad e Estanqueidad". Fue profesor eficaz en UFPA/CAMTUC (2008-2017), FECIV/ UFU (2017-2018). ) y actualmente es docente desde 2018 en EECA/UFG y PPG-GECON/EECA/UFG con interés en estudios en el amplio área de "Durabilidad y Desempeño de Materiales, Componentes y Sistemas en la Construcción Civil". EECA - Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental UFG - Universidad Federal de Goiás PPG-GECON - Programa de Postgrado en Estructuras, Geotecnia y Construcción Civil.

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

Es licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Paraíba (1987), maestría (1991) y doctorado (2000) en Ingeniería Civil por la Universidad de São Paulo. Entre 2003 y 2004 realizó un postdoctorado en el Institut National des Sciences Appliquées (INSA) en Toulouse, Francia. Es profesor de la Escuela de Ingeniería Civil y Ambiental (EECA) de la Universidad Federal de Goiás (UFG) desde 1992, desempeñando durante este período las funciones de coordinador de laboratorio, jefe del Departamento de Construcción, coordinador del Curso de Especialización. en Construcción Civil y coordinador de la Maestría en Geotecnia, Estructuras y Construcción Civil (PPG-GECON). Actualmente es profesor titular de la UFG, vinculado al PPG-GECON (maestría y doctorado), coordinando en esta institución un proyecto Capes-Brafitec para la movilidad de estudiantes entre Brasil y Francia. A lo largo de aproximadamente tres décadas en el ámbito académico y de investigación, ha coordinado importantes proyectos de investigación y extensión en la universidad, que contribuyeron a la maduración de líneas de investigación en el nivel de posgrado estricto sensu (en el PPG-GECON), con importante recaudación de fondos, además a la interacción relevante con la sociedad y acciones en el campo de la internacionalización, en la UFG. Tiene experiencia y trabajo en las siguientes áreas y temas de la Ingeniería Civil: corrosión de armaduras, durabilidad de estructuras de concreto, evaluación y diagnóstico de problemas patológicos en estructuras de concreto y recuperación estructural, ciencia y tecnología del concreto y morteros, y patología y terapia de edificios

Citas

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

Publicado

2024-05-10

Cómo citar

Leonel, A. C. A., de Oliveira, A. M. de, & Cascudo, O. (2024). Interacción de la resistividad eléctrica con la esclerometría y el ultrasonido. Paranoá, 17, e49960. https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e49960

Número

Sección

Tecnología, Medio Ambiente y Sostenibilidad

Artículos similares

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > >> 

También puede {advancedSearchLink} para este artículo.