Resultados e Discussões sobre as técnicas micromagnéticas

Os resultados estão apresentados nos gráficos seguintes através da relação entre o tempo esperado de exposição à névoa salina e o tempo de resposta do ensaio nas magnetizações realizadas nas idades equivalentes a 0 dias, 7, 14, 21 e 28 dias de exposição. A análise micromagnética foi realizada via combinação de Análise harmônica do campo magnético tangencial (AHCT), Análise de ruído magnético Barkhausen (ARB) e Análise multi-frequência das impedâncias das correntes parasitas (ACP) para detecção da corrosão.

Com a presença da camada lift off fez-se experimentar uma diminuição na sensibilidade de todas as técnicas, especialmente a Análise Magnética de Ruído Barkhausen. Isto pode ser explicado pela interação de materiais com o campo magnético aplicado e a profundidade de penetração padrão. ARB é uma técnica de alta frequência indicada para análise de superfície e a baixa penetração de campo é afetada pelas camadas do lift off. Porém, a combinação das três técnicas ARB, ACHT e ACP proporcionou bons resultados na sensibilidade do método em face das maiores correlações e menores dispersões. Foram usadas chapas poliméricas e de concreto fino.

a. Lift com chapa de material polimérico de 0 mm.

A Figura 38 apresenta os resultados obtidos através de ensaios com as placas sem recobrimento (Lift off 0 mm). Observa-se um aumento na resposta magnética em função do tempo de exposição da placa de aço a névoa salina, indicando uma sensibilidade a presença e evolução da corrosão nas amostras.

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As técnicas AHCT (r² = 0,9868) e ACP (r² = 0,9969) apresentaram melhores correlações e menores dispersões comparadas com a técnica ARB (r² =0,8359). Apenas a técnica de Análise do Ruído Barkhausen (ARB) apresentou dispersão acentuada. Entretanto, o uso combinado (ALL 0 mm) resultou em menores dispersões entre os parâmetros obtidos nas respostas magnéticas diante das demais técnicas isoladamente. Foi possível, portanto, detectar a presença e evolução da corrosão nas amostras pela combinação das técnicas micromagnéticas.

Fig. 37. Gráficos de correlação multiparamétricas para as placas sem recobrimento, com tempo de exposição de 0, 7, 14, 21 e 28 dias. AHCT: análise harmônica do campo magnético tangencial; ARB: análise do ruído de Barkhausen; ACP: análise das correntes parasitas; ALL: combinação dos métodos.

As equações 1, 2 e 3 representam a correlação multiparamétrica para os ensaios das técnicas AHCT, ARB e ACP, respectivamente ilustradas na Figura 37 anterior para lift off 0 mm. Enquanto que, a equação 4 representa a combinação dos resultados das três técnicas.

Resposta do Teste MicromagnéticoEND-AHCT [dias] = 3.16E4 - 1.41E4*Vmag + 1.06E4*A3 +

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Resposta do Teste MicromagnéticoEND-ARB [dias] = 2.14E3* - 4.05E3*Mmax + 4.13E3*Mmédio -

1.08E2*Hcm - 63.3*H75M; r2 = 0.8359. (2)

Resposta do Teste MicromagnéticoEND-ACP [dias] = 5.29E2 + 2.76E4*Im1 - 1.54E4*Mag1 +

1.25E2*Ph1 + 8.78E4*Re2 + 2.16E4*Im2 + 1.85E4*Mag2 - 2.31E2*Ph2 r2 = 0.9960. (3)

Resposta do Teste MicromagnéticoEND-TODOS [dias] = 3.35E3 - 1.43E3*P3 - 6.62E1*P7 -

2.83E2*K - 1.40*H50M + 1.21E3*Re1 + 4.27E3*Im1 - 5.82E3*Mag1 + 1.49E4*Re2 +

1.44E4*Mag2; r2 = 0.9992. (4)

b. Lift off com chapa de material polimérico de 5 mm e 10 mm.

As Figuras 38 e 39 apresentam os resultados obtidos através dos ensaios realizados com a camada de 5 e 10 mm de polímero (nylon-poliamida) sobre as placas com e sem corrosão. Nesse caso, percebe-se um aumento da dispersão dos resultados para as técnicas isoladas, porém, resultados também significativos foram alcançados através da combinação das três técnicas, Figura 46 e47, ALL 5 mm e ALL 10 mm.

Figura 38. Gráficos de correlação multiparamétrica para as placas com recobrimento de 5 mm

de polímero

O tempo de exposição também de 0, 7, 14, 21 e 28 dias. Técnicas: AHCT (análise harmônica do campo magnético tangencial); ARB (análise do ruído de Barkhausen); ACP (análise das correntes parasitas) e ALL (combinação dos métodos).

Equações 5, 6, 7 e 8 abaixo correspondem aos gráficos da Figura 38 com lift off de 5 mm.

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Resposta do Ensaio END-AHCT [dias] = -1.66E3 - 309*A3 + 1.40E3*P7 + 641*Hro; r2 =

0.9367. (5)

Resposta do Ensaio END-ARB [dias] = 1.52E3 - 5.37E3*Mmédio - 3.52E3*Mr. - 3.68*Hcm; r2

= 0.5699. (6)

Resposta do Ensaio END-ACP [dias] = -3.35E5 - 468*Ph1 - 82.2*Ph2 + 1.01E8*Re3 -

5.51E7*Mag3 + 3.38E5*Ph3; r2 = 0.4145. (7)

Resposta do Ensaio END-TODOS [dias] = -1.46E3 - 1.18E3*A5 + 736*P3 + 537*P7 + 261*SAH

- 123*K + 3.30E4*Re1-7.77E3*Mag1 + 2.80E2*Ph1 - 27.6*Ph2; r2 = 0.9982. (8)

Para o lift off de 10 mm:

Figura 39. Gráficos de correlação multiparamétricas para as placas com recobrimento de 10 mm de polímero, com tempo de exposição de 0, 7, 14, 21 e 28 dias. AHCT: análise harmônica do campo magnético tangencial; ARB: análise do ruído de Barkhausen; ACP: análise das correntes parasitas; ALL: combinação dos métodos.

Equações 9, 10, 11 e 12 correspondentes aos gráficos da Figura 39 para as placas com recobrimento de 10 mm de polímero (nylon-poliamida):

Resposta do Ensaio END-AHCT [dias] = 1.24E4 - 7.62E3*Vmag - 2.68E3*A3 - 8.81E2*P3 +

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Resposta do Ensaio END-ARB [dias] = 2.15E3 - 1.12E4*Mmédio - 9.95E3*Mr + 3.98*H25M;

r2 = 0.4609. (10)

Resposta do Ensaio END-ACP [dias] = 1.44E3 - 5.78E4*Im1 + 9.00E4*Mag1 - 2.82E5*Re2 -

1.15E5*Im2 + 2.446E3*Ph2; r2 = 0.9747. (11)

Resposta do Ensaio END-TODOS [dias] = 1.19E4 - 8.01E3*Vmag + 1.71E4*A3 + 3.14E3*A5 +

8.77E2*A7 - 6.29E3*K + 1.86E4*Im1 + 2.03E4*Mag1 - 4.82E4*Im2 + 5.47E2*Ph2; r2 = 0.9983. (12)

Nota-se também, em relação ao lift off anterior de 0 mm, que houve uma redução da sensibilidade com o uso isolado das técnicas. Entretanto, a elevada sensibilidade (r² = 0,9983 com baixa dispersão), do uso combinado das três técnicas apresentou melhor aplicabilidade.

c. Lift off com chapa de concreto fino com 0, 7,5 e 15 mm.

A Figura 40 ilustra as respostas magnéticas do método 3MAII com o uso combinado das três técnicas (AHCT, ARB e ACP), com lift off de 0 mm, 7,5mm e 15 mm em concreto fino.

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LF 15 mm

Figura 40. Resultados obtidos para 0, 7,5 e 15 mm de lift off com placa de concreto fino.

As equações 13,14 e 15 da Figura 40 representam respectivamente com as placas de concreto fino os lift off de O; 7,5 e 15 mm.

Para lift off de 0 mm:

Resposta do Ensaio END-TODOS [horas] = 1.73E+3*(1) – 3.90E+2*(A7) – 5.50E+2*(P3) – 1.01E+2*(UHS) - 1.01E+2*(Hro) – 3.01E+1*(Mmax) + 2.06E+3*(Im3) – 1.30E+4*(Mag3); r2 = 0.9995. (13).

Para lift off de 7, 5 mm:

Resposta do Ensaio END-TODOS [horas] = 5.28E+4*(1) – 5.55E+4*(Vmag) + 5.34E+4*(A3) + 4.10E+3*(A5) + 1.18E+2*(P5) + 3.79E+3*(UHS) – 2.28E+4*(K) – 1.08E+3*(Mr) – 2.02E+2*(Ph3); r² = 0.9331 (14).

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Para lift off de 15 mm:

Resposta do Ensaio END-TODOS [horas] = 6.87E+4*(1) – 7.41E+4*(Vmag) + 4.62E+4*(A3) + 4.83E+3*(UHS) – 2.05E+4*(K) + 1.29E+3*(Mmax) – 5.11E+5*(Im2) – 2.95E+2*(Ph3) – 4.801E+5*(Im4); r2 = 0,9505 (15)

Com o aumento do lift off, as medidas obtidas com o recobrimento polimérico, além das correlações favoráveis via técnicas combinadas, apresentou dispersões com o lift off de 5 e 10 mm muito pequenas em relação àquelas obtidas com o recobrimento de concreto fino de 7,5 e 15 mm.

A presença da camada não ferromagnética resultou numa grande atenuação dos sinais medidos, sendo mais influenciada com o revestimento de concreto fino. Isso se deve a maior homogeneidade do material polimérico bem como sua reduzida espessura. Essa relação entre atenuação e representatividade serve de indício para a formulação de uma hipótese que relacione a confiabilidade dos resultados com as características do sensor magnético. Uma vez que os parâmetros de controle são dependentes das propriedades magnéticas da amostra, a relação entre a penetração do campo magnético e a atenuação do sinal de saída pode depender da relação entre a geometria da amostra, a geometria do sensor e o lift off [71].

A análise das equações mostrou que a medida que o sinal vai sendo atenuado o programa MMS vai buscando novas combinações de parâmetros para encontrar uma melhor correlação linear com o estado de carregamento externo, mesmo para sinais de reduzida intensidade.

Observou-se claramente um aumento na resposta magnética em função do tempo de exposição à névoa salina refletindo o avanço da frente de corrosão nas placas de aço experimentadas. O aumento do lift off de concreto fino apresentou um aumento da dispersão nos resultados quando sem recobrimento, mas ainda assim se verificou um acréscimo e uma variação direta confiável entre a resposta micromagnética e a evolução da corrosão.

4.3. Resultados e Discussões das medidas de ultrassom e esclerômetro em