Propagação de ondas de ultra-som em prototipos de postes tubulares de concreto armado / Propagation of waves ultrasound in prototypes of reinforced of concrete tubular poles

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Os postes de concreto apresentam, para os diferentes fabricantes, grande variabilidade em termos de qualidade e resistência inicial. Essas diferenças, provenientes de problemas durante a fabricação, têm se refletido na vida útil dos postes instalados na rede de distribuição de energia. Para ser aceito como fornecedor de poste de uma determinada concessionária, o fabricante deve submeter um poste de cada modelo que deseja comercializar a ensaios destrutivos de flexão. Os fabricantes tomam inúmeros cuidados durante a produção deste poste padrão, mas nem sempre estes cuidados são usuais durante o processo rotineiro de industrialização. Como conseqüência, muitos postes apresentam problemas de qualidade e de durabilidade quando em serviço. Assim, o ensaio por amostragem tem se mostrado pouco eficaz. A adoção de sistema de classificação que permita avaliar a qualidade dos postes de forma individualizada poderia minimizar os problemas relativos à qualidade inicial e consequentemente, aumentar a vida útil dos mesmos. No entanto, para viabilizar este procedimento é necessário o uso de ensaio não destrutivo cuja realização seja fácil e rápida. O ultra-som é um ensaio que já tem sido utilizado, principalmente em outros países, em avaliações de peças de concreto em estruturas convencionais (vigas, lajes, pilares). No entanto, o poste tubular é uma estrutura diferenciada, pois apresenta uma pequena camada de concreto na qual é inserida uma grande quantidade de aço, além de ter grande porcentagem de sua seção transversal oca. Dessa forma, para a aplicação do método na classificação de postes tubulares novos, torna-se necessário conhecer a influência das armaduras e do vazio interno na propagação das ondas de ultra-som. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar a influência desses dois aspectos peculiares do poste de concreto tubular na propagação de ondas de ultra-som e propor faixas de classificação utilizando a velocidade de propagação. Paralelamente foi realizada avaliação da possibilidade de se utilizar o ultra-som como ferramenta de caracterização do concreto em corpos-de-prova cilíndricos ou cúbicos. Para o desenvolvimento da pesquisa foram efetuadas medições de velocidade de propagação das ondas de ultra-som em protótipos de postes tubulares de três diferentes formas: direta (VL), indireta ou superficial (VS) e radial (VR), utilizando transdutores de onda longitudinal de 45 kHz de freqüência. Nos corpos de prova as medições foram realizadas somente de forma direta (VL) e utilizando-se transdutores de 100 kHz longitudinal e de cisalhamento. No caso dos corpos-de-prova, além da velocidade, foi obtida também a matriz de rigidez [C] e, por meio da sua inversa, a matriz de flexibilidade [S], que permitiu a obtenção dos módulos de elasticidade longitudinal (Eus), transversal (Gus) e coeficiente de Poisson (u). Os corpos-de-prova foram também ensaiados a compressão para a determinação da resistência (fc) e dos módulos de deformação inicial (Ei) e módulo de deformação tangente inicial (Eci). Com os resultados foi possível propor faixas de classificação de postes tubulares utilizando as velocidades VL e VS. A armadura não teve influência em VL, VS ou VR e o vazio interno só teve influência na VR, de forma que este tipo de medição deve ser evitado na classificação. Também foi possível concluir que a aplicação do ensaio de ultra-som em corpos-de-prova cúbicos permite a caracterização do concreto, uma vez que os resultados de Eus, Ei e Eci foram estatisticamente equivalentes

ASSUNTO(S)

concrete shells poles (engineering) concreto armado postes (engenharia)

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