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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 3
W. R. L. da Silva | L. R. Prudencio Jr
|
A. L. de Oliveira
ratura é o proposto por Al-Manaseer e Nasser, [11] que consis-
te no uso de uma pistola com sistema de molas semelhante ao
esclerômetro. Todavia, o método mais reconhecido é o ensaio
penetração com a pistola de
Windsor
, [6,12], que faz uso de car-
gas explosivas para projeção dos pinos no concreto. Este método
envolve o uso de uma arma para a cravação do pino de aço no
concreto endurecido, medindo-se, posteriormente, o comprimento
exposto. Diferentemente do ensaio de esclerometria, o ensaio de
penetração de pinos não é fortemente afetado pelas condições
superficiais do concreto. Todavia, assim como no ensaio de escle-
rometria, a dureza e dimensão do agregado graúdo pode afetar os
resultados do ensaio, [1,2].
Como exemplo prático e direcionado à obras de túneis, o ensaio
de penetração de pinos, adaptado por um sistema pneumático, foi
empregado por Iwaki, [8] no controle de qualidade da resistência à
compressão em uma estrutura de concreto projetado, onde uma
boa correlação para valores de resistência de até
30,0MPa
foi obti-
da. O limite de resistência de
30,0MPa
está associado ao nível de
energia cinética aplicado no sistema pneumático descrito por Iwaki,
[8]. Em se tratando do ensaio com a pistola de Windsor, o limite
de resistência avaliado é de até
40,0MPa
segundo o mesmo autor.
Dentre as vantagens observadas para este ensaio, destaca-se
o seu baixo custo e simplicidade já que pode ser facilmente re-
alizado por um técnico devidamente treinado e, principalmente,
velocidade em tratando de estruturas que demandem uma ele-
vada quantidade de ensaios. Com base no exposto, o ensaio de
penetração de pinos foi o escolhido para a avaliação da estrutura
analisada neste trabalho. O sistema de aplicação de energia no
ensaio de penetração de pinos utilizado nesta pesquisa consiste
em uma adaptação da pistola de
Windsor
.
Uma vez definido o tipo de ensaio não-destrutivo a ser empregado
para a avalição da estrutura de concreto projetado, a metodologia
proposta foi definida conforme apresentado no item que segue.
umidade da superfície do concreto;
II)
presença de uma camada
superficial de concreto carbonatado;
III)
orientação do instrumen-
to, [6]. Esses fatores, aliados às características de construção do
túnel, principalmente devido à elevada rugosidade superficial, pra-
ticamente inviabilizam o uso do esclerômetro de reflexão para a
avaliação da estruturas em concreto projetado.
O emprego do ensaio de arrancamento de pino também foi consi-
derado como uma das possibilidades de avaliação da estrutura em
questão. O princípio deste ensaio consiste em medir a tensão de
cisalhamento necessária para arrancar um pino cravado na massa
do concreto, [1]. O ensaio de arrancamento de pino é amplamen-
te empregado na avaliação da qualidade do concreto em estruturas
acabadas, dando-se destaque aos ensaios tipo Lok-test e CAPO, [7].
Todavia, no que tange à avaliação de estruturas de concreto proje-
tado, o ensaio de arrancamento de pino é comumente empregado
na estimativa da resistência à compressão de concreto em idades
iniciais, [8]. Além disso, Malhotra & Carino, [1], ressalta-se que o
ensaio de arrancamento de pino demandaria um elevado tempo de
ensaio. Com base no exposto, e aliado ao comprimento total do tú-
nel, a possibilidade de empregar o ensaio de arrancamento de pino
na avaliação da estruturas em concreto projetado foi descartada.
Por fim, a aplicação do ensaio de penetração de pinos foi consi-
derada. Este ensaio baseia-se na absorção da energia cinética
inicial do pino pelo concreto. Neste caso, uma parcela da energia
cinética do pino disparado é absorvida pela fricção entre o pino e o
concreto, e uma outra parcela na fratura do concreto, [2].
Assim como o ensaio de esclerometria, o ensaio de penetração
de pinos é empregado na avaliação da uniformidade do concreto
na estrutura, [9]. Porém, quando o ensaio de penetração de pinos
é utilizado na estimativa da resistência, recomenda-se construir
uma curva de correlação empregando-se o tipo particular de con-
creto a ser investigado, [1,2,10].
Um dos ensaios de penetração de pinos apresentados na lite-
Figura 2 –Equipamentos utilizados no ensaio de penetração de pinos: pistola, pinos, cartuchos (pólvora)
Pinos de aço
Cartuchos
Pino penetrado
Pistola