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ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS PARA A
CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS
CIMENTÍCIOS NAS PRIMEIRAS IDADES
HUGO FILIPE DOS SANTOS CAETANO
Julho de 2013
2
ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO
• Objetivos
• Moldes Concebidos
• Esquema de Ensaio
• Estudo Preliminar
• Estudos Paramétricos
• Conclusões
• Desenvolvimentos Futuros
3
OBJETIVOS
• Conceber e utilizar um molde instrumentado com capacidade de medir:
• Evolução da temperatura;
• Resistividade elétrica;
• Velocidade de propagação de ultrassons;
• Realizar estudos paramétricos e estudar o efeito de cada parâmetro na
hidratação do cimento.
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
4
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
MOLDE INSTRUMENTADO HC2
MOLDES INSTRUMENTADOS DESENVOLVIDOS
MOLDE INSTRUMENTADO HC1
5
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema
de Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
• Temperatura
6
Gerador de sinal
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema
de Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
• Resistividade Elétrica ()
Multímetros
Elétrodos
7
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema
de Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudo
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
• Velocidade de Propagação de Ultrassons
8
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema
de Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
Outros Ensaios
Espalhamento (NP EN 12350-8:2010) Vicat (NP EN 196-3: 2006)
Tração Indireta por Flexão e à Compressão
(NP EN 196-1 2006)
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
9
Temperatura
REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
10
Resistividade Elétrica
REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
11
Velocidade de Propagação de Ultrassons
REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC1
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
12
REPRODUTIBILIDADE DO MOLDE HC2
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
13
FIABILIDADE DOS MOLDES HC2A, HC2B E HC2C
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
14
RAZÃO ÁGUA/CIMENTO
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
15
CORRELAÇÃO ENTRE RESISTIVIDADE/ RAZÃO
ÁGUA/CIMENTO E RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
Resistividade Elétrica (28 dias) Resistividade Elétrica (28 dias)
Provete RE 48 horas
(k.cm)
RE 28 dias
(k.cm)
UPV 48 horas
(m.s-1)
UPV 28 dias
(m.s-1)
RC
(MPa)
RT
(MPa)
G1 P1(w/c 0.40) 0.9 1.8 3532.0 3990.0 53.1 11.4
G2 P1 (w/c 0.60) 0.4 1.2 3493.4 3960.4 29.1 9.3
G3 P1(w/c 0.67) 0.3 1.1 4000.0 4456.8 22.3 8.6
G4 P1(w/c 0.80) 0.3 0.8 3970.2 4456.8 18.8 6.6
Valores de resistividade elétrica, velocidade ultrassons e resistência à compressão e tração
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
16
INCORPORAÇÃO DE AREIA
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
17
INCORPORAÇÃO DE FIBRAS DE AÇO
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
18
TIPO DE FIBRAS DE AÇO
Temperatura Resistividade Elétrica
Velocidade de Propagação de Ultrassons
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
19
EFEITO PROVOCADO NA TEMPERATURA
Para concentrações de areia e razões de água cimento mais baixos, obtêm-se valores
de temperatura mais elevados. Quanto às fibras de aço, os resultados não são
conclusivos.
EFEITO PROVOCADO NA RESISTIVIDADE ELÉTRICA
Para razões água-cimento mais elevadas e concentração de areia mais baixa a
resistividade diminui. Quanto às fibras, os resultados não são suficientemente
conclusivos.
EFEITO PROVOCADO NA VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DE ULTRASSONS
À medida que se aumenta o comprimento da fibra de aço e a concentração de areias
a velocidade de ultrassons aumenta. Aparentemente, razões água-cimento mais
baixas, também resultam em velocidades de propagação de ultrassons mais
elevadas.
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
20
DESENVOLVIMENTOS FUTUROS
• Automatizar a medição de ultrassons e de resistividade de forma contínua;
• Iniciar a medição de temperatura, resistividade e ultrassons logo após o
momento de fabricação da amassadura em estudo;
• Efetuar um maior número de ensaios de maneira a dar resposta à insuficiência
de resultados apresentados neste estudo, e desta forma, perceber os limites a
partir dos quais se pode tirar conclusões definitivas sobre o parâmetro em estudo;
Objetivos
Moldes
Concebidos
Esquema de
Ensaio
Estudos
Preliminares
Estudos
Paramétricos
Conclusões
Desenvolvimentos
Futuros
21
DESENVOLVIMENTOS FUTUROS
• Desenvolver um novo molde instrumentado, a partir do qual se possam avaliar
mais grandezas, como por exemplo, perda de massa;
• Realizar provetes com dimensões padronizadas e ensaios complementares por
forma a complementar a informação obtida pelo atual molde instrumentado;
• Fazer a modelação numérica do comportamento térmico semi-adiabático do
conjunto material e molde, de forma a isolar as propriedades de libertação de
calor da pasta de cimento.
OBRIGADO PELA ATENÇÃO

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