Técnicas de Inspeção não destrutivas de elementos estruturais e não estruturais

3.2.1 Introdução

Antes de iniciar reabilitação de um edifício é necessário numa primeira fase realizar várias inspeções rigorosas do estado de conservação do mesmo, recorrendo a visitas minuciosas ao local, bem como conhecer a origem e os processos construtivos originais, para poder concluir, em função das patologias, quais os elementos que necessitam de reparação e de que maneira essa reparação irá ser realizada. Sendo assim, pode-se afirmar que a inspeção é uma tarefa de avaliação do estado de conservação do edifício e das suas partes constituintes com o objetivo de orientar as atividades de manutenção [3.1].

REABILITAÇÃO DE EDIFICIOS HISTÓRICOS DE PICÕES, VALPAÇOS: Propostas de intervenção e salvaguarda

62 Mestrado em Engenharia Civil, UTAD, 2015 Michaël Santos

As informações, recolhidas durante as inspeções, são relevantes e devem ser examinadas sempre que haja registos das mesmas. É possível identificar quais os aspetos críticos num edifício e efetuar uma campanha de ensaios mais rigorosos e objetivos em função das características do edifício, mesmo com o conhecimento dos materiais, do comportamento estrutural e das técnicas construtivas, deve-se seguir técnicas de inspeção rigorosas, se possível com a realização de ensaios não destrutivos ou pouco destrutivos [3.2].

Quanto mais antigo é o edifício, mais difícil se torna a recolha de dados, ou mesmo a existência de elementos informativos, como os projetos originais, dificultando em grande parte o trabalho dos técnicos. Para além disso, muitas das técnicas construtivas e materiais utilizados na época da construção, foram ao longo dos anos desaparecendo e fazendo com que seja pouco provável a existência de técnicos especializados nessas técnicas antigas de construção.

Para efetuar-se uma recolha de informações adequada, relativamente às características mecânicas, físicas e químicas dos materiais que compõe os edifícios antigos, particularmente os elementos estruturais, é de extrema importância e relevância que se efetuem ensaios. Os ensaios são definidos como não destrutivos, pouco destrutivos ou destrutivos. Determinada a composição das estruturas dos edifícios antigos é infindavelmente melhor optar-se pela utilização de técnicas não destrutivas ou pouco destrutivas, mesmo assim este tipo de informação torna-se pouca conclusiva. Sendo assim, torna-se necessário optar por técnicas que não originam anomalias estruturais nos edifícios; no entanto, e se necessário, o levantamento abrangerá as sondagens exigíveis para que essas anomalias sejam eliminadas. Antes de iniciar-se os ensaios, é indispensável realizar uma rigorosa inspeção ao edifício para depois iniciar-se os ensaios essenciais nos locais mais indicados [3.3] [3.4].

3.2.2 Técnicas de ensaio não-destrutivo

Os ensaios não-destrutivos caracterizam-se por não terem uma ação direta ou destrutiva na estrutura a inspecionar e permitirem obter alguns resultados qualitativos para caracterizar o comportamento dos materiais que a constituem, e até mesmo detetar anomalias ocultas, que só poderiam ser conhecidas através de ensaios mais ou menos destrutivos.

Os principais métodos não-destrutivos são:

 Tomografia sónica;

 Radar de prospeção geotécnica;

 Termografia;

 Estetoscopia

Este ensaios podem ser utilizados para [3.5]:

 Detetar elementos estruturais ocultos, como os pilares, os arcos, as estruturas de pisos intermédios e etc.;

 Qualificar materiais e caracterização das zonas de heterogeneidade dos mesmos;

 Avaliar a extensão dos danos mecânicos em estruturas fissuradas;

 Detetar vazios e cavidades;

 Avaliar o teor de humidade e da altura de ascensão capilar;

 Detetar a degradação superficial;

 Avaliar as propriedades físicas e mecânicas dos materiais.

Resumidamente vai-se enunciar e descrever as principais, e mais utilizadas técnicas de ensaio não-destrutivo:

1. Ensaio de ultrassom [3.5] [3.6] [3.7]: Esta técnica de ensaio é baseada na geração de um impulso de ultrassónica num ponto da estrutura, sendo o sinal captado por um recetor noutro ponto da estrutura. Através deste ensaio é possível adquirir as várias informações:

i) O módulo de elasticidade e da resistência à compressão;

ii) Homogeneidade das características dos materiais constituintes;

iii) Presença de fendas no material contínuo;

iv) Presença e efeitos de anteriores reforços.

2. Tomografia sónica [3.5] [3.6] [3.8] [3.9]: Esta técnica de ensaio é baseada no ensaio enunciado anteriormente. A principal diferença entre os dois ensaios é a maior complexidade da tomografia na análise e processamento dos dados relativamente ao ensaio de ultrassom. Esta consiste na transmissão de ondas sónicas através dos materiais, em várias direções, obtendo-se um mapa pormenorizado da distribuição da velocidade do som numa secção plana da estrutura. Este ensaio é um método adequado para a obtenção e análise de informações qualitativas no interior da alvenaria, especialmente, na deteção de diferentes materiais, na presença de vazios e cavidades. Este ensaio é muito útil na avaliação da eficácia de injeções de consolidação das paredes de edifícios antigos. Devido à sofisticação das técnicas do processamento e análise, a realização deste ensaio é limitada porque requer uma especialização técnica que torna os custos elevados.

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3. Radar de prospeção geotécnica [3.8] [3.10]: Esta técnica de ensaio consiste no uso de ondas eletromagnéticas de alta-frequência, entre 100MHz à 1GHz. Emitidas com impulsos muito curtos que permitem a localização das superfícies de separação entre materiais de diferentes características. Estas localizações encontram-se, onde ocorrem o reflexo das ondas eletromagnéticas. O estudo desta reflexão possibilita determinar modificações ou imperfeições nos materiais constituintes da estrutura, proporcionando a deteção de juntas, defeitos ou cavidades na alvenaria, também permite encontrar estruturas ou tubagens ocultas, etc. Trata-se de um ensaio de elevados custos e de uma utilização destinadas a casos especiais, tal como na tomografia sónica.

4. Termografia [3.11] [3.12]: Este ensaio baseia-se no princípio de que todos os corpos emitem radiação térmica. Pode ser classificada em passiva ou ativa. Na termografia passiva, a parede não é submetida a qualquer excitação térmica artificial. Na termografia ativa é efetuada uma estimulação térmica na parede através de projetores de luz ou outros sistemas geradores de calor. O equipamento utilizado para o ensaio termográfico é uma câmara termográfica sensível à radiação infravermelha onde possibilita a elaboração de um termograma da superfície da parede de alvenaria. Em edifícios antigos permite a identificação de vários materiais constituintes das paredes, assim como a presença ou inexistência de humidade.

5. Estetoscopia [3.7] [3.13] [3.14]: Este ensaio é vantajoso para diferenciar a presença de diferentes materiais numa parede de alvenaria e apurar se o revestimento encontra-se separado do suporte. Neste método os materiais utilizados são um estetoscópio e um martelo de geólogo. Auscultando a parede com o estetoscópio e à medida que se vai percutindo com o martelo é possível, com base no tipo de ressonância ouvida, identificar os materiais.