Ensaios de concretos, argamassas e rochas
O Sistema Sonelastic® é uma inovação para o controle tecnológico do concreto que contribui para a confiabilidade dos resultados e para a redução dos custos dos ensaios, além de facilitar o trabalho dos laboratórios e viabilizar a determinação corriqueira do módulo de elasticidade [1]. A incerteza típica do módulo dinâmico é de 1,5% e a reprodutibilidade de 0,6% [2]. A estimativa do Eci a partir do módulo dinâmico, determinado com o Sonelastic®, é tão confiável quanto a própria medição do Eci pelo método estático [3].
O sistema emprega a Técnica de Excitação por Impulso, também conhecida como Técnica das Frequências Naturais de Vibração, que é não-destrutiva e muito prática. O ensaio dinâmico é 10 vezes mais rápido do que o ensaio estático tradicional, por exemplo, a medição de 3 corpos de prova leva em torno de 6 minutos, incluindo a pesagem e a medição das dimensões [4].
O Sistema Sonelastic® para concretos, argamassas, materiais cimentícios e rochas atende a norma ABNT NBR 8522-2:2021 para a determinação do módulo de elasticidade dinâmico (Ecd) [2] e ao Anexo B da norma ABNT NBR 8522-1:2021 para a estimativa do módulo de deformação tangente inicial (Eci) a partir do módulo dinâmico [5]. Adicionalmente, permite a determinação do módulo de cisalhamento e do coeficiente de Poisson dinâmicos [6].
O Sistema mostrado na imagem acima inclui: Software Sonelastic®, notebook Dell, módulo de aquisição de sinais ADAC, suporte ajustável para barras e cilindros SA-BC, capa de proteção, conjunto de pulsadores manuais, captador acústico CA-DP com base vertical, certificado de calibração rastreável à RBC e régua para a marcação das linhas nodais em CPs cilíndricos de 100 x 200 mm. Os itens opcionais deste sistema são o pulsador automático IED e o pedestal robusto.
Além dos módulos de elasticidade, os Sistemas Sonelastic® também permitem a determinação simultânea do módulo de cisalhamento, do coeficiente de Poisson, da velocidade de ondas P e S e do amortecimento de concretos, materiais cimentícios e rochas. A caracterização do amortecimento é sensível à presença e a evolução de trincas e microtrincas.
Aplicações
Os Sistemas Sonelastic® possuem uma ampla gama de aplicações:- Controle tecnológico do concreto;
- Controle tecnológico da argamassa;
- Monitoramento dos processos de cura e secagem;
- Refinamento de simulações pelo método de elementos finitos (FEA/FEM);
- Estudo de danos causados por tensão mecânica e fadiga;
- Estudo de processos de degradação por intempéries e tratamentos termoquímicos.
Rochas e minerais
Os Sistemas Sonelastic® são capazes de determinar os módulos elásticos e o amortecimento de rochas e minerais, sendo as principais aplicações:- Classificação;
- Controle de qualidade;
- Sondagens geológicas;
- Avaliação de danos termoquímicos;
- Caracterização para a optimização da perfuração e moagem na mineração.
Calibração rastreável
Os Sistemas Sonelastic® incluem certificado de calibração com rastreabilidade à Rede Brasileira de Calibração (RBC) e ao Sistema Internacional Unidades.
Para sistemas novos, o certificado de calibração é fornecido sob demanda e sem custos adicionais. Para renovações, a ATCP oferece o serviço a preços competitivos. O prazo típico para o serviço de calibração é de dois dias úteis.
Referências bibliográficas e normas atendidas
[1] Edna Possan, Henrique Alves, Paulo Helene, Pedro Bilesky, Ricardo Carrazedo, Rubens Curti. Módulo de elasticidade dinâmico do concreto: por que utilizar. Anais do 62° Congresso Brasileiro do Concreto CBC2020, 2020, ISSN 2175-8182.
[2] ABNT NBR 8522-2:2021 Concreto endurecido - Determinação dos módulos de elasticidade e de deformação Parte 2: Módulo de elasticidade dinâmico pelo método das frequências naturais de vibração.
[3] Henrique Alves; Pedro Bilesky; Paulo Helene; Alessandra Lorenzetti de Castro; Douglas Couto; Fabiola Rago Beltrame. Considerações sobre a incerteza de medição do módulo de elasticidade do concreto, determinado de acordo com a norma ABNT NBR 8522-1&2:2021. Anais do 64° Congresso Brasileiro do Concreto CBC2023, 2023.
[4] W. A. Thomaz, D. Y. Miyaji, E. Possan.Comparative study of dynamic and static Young's modulus of concrete containing basaltic aggregates. Case Studies in Construction Materials, Volume 15, 2021, ISSN 2214-5095, https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00645.
[5] ABNT NBR 8522-1:2021 Concreto endurecido - Determinação dos módulos de elasticidade e de deformação Parte 1: Módulos estáticos à compressão. Anexo B.
[6] Alessandra Lorenzetti de Castro; Henrique Alves; Paulo Helene; Pedro Bilesky; Ricardo Carrazedo; Rubens Curti. Aplicações avançadas do método das frequências naturais de vibração: Determinação do módulo de cisalhamento e coeficiente de Poisson dinâmicos em concretos de cimento Portland. Anais do 63° Congresso Brasileiro do Concreto CBC2022, 2022.
Alguns exemplos de clientes e aplicações dos Sistemas Sonelastic®
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Tiago Couto.
Aplicações: Ensaios e controle tecnológico de concretos, agregados e aço.
Contato: Eng. Raphael Holanda.
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng.a Claudia Zanetti.
Aplicações: Soluções em engenharia para os mercados de infraestrutura e edificações.
Contato: Eng.a Celina Yokoyama.
Aplicações: Padronização e controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Andre Luiz de Siqueira.
Aplicações: Ensaios tecnológicos e desenvolvimentos de materiais e produtos.
Contato: Eng. André Luiz Moura.
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de concretos e argamassas.
Contato: Eng.a Janaina Alves de Morais.
Aplicações: Controle tecnológico de concreto usinado.
Contato: Eng. Amilton Junior.
Aplicações: Prestação de serviços técnicos para o controle tecnológico de materiais.
Contato: Tec. Amanda Moraes.
Aplicações: Controle tecnológico de concreto em obras de infraestrutura.
Contato: Eng. João Faig.
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Mauricio Bianchini.
Aplicações: Controle tecnológico de concreto e elementos pré-moldados.
Contato: Eng. Gustavo Gori.
Aplicações: Controle tecnológico de concreto em obras de infraestrutura.
Contato: Eng. Felipe Moscardi.
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de concretos e argamassas.
Contato: Eng. Bernardo Porto.
Aplicações: Controle tecnológico e concreto e de materiais empregados na construção civil.
Contato: Eng. Luis Borin.
Aplicações: Desenvolvimento e controle tecnológico de traços.
Contato: Eng. Sandro Rogerio Silva.
Aplicações: Prestação de serviços para o controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Pedro Lopes.
Aplicações: Desenvolvimento de traços e controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Adriano Damasio Soterio.
Aplicações: Prestação de serviços para o controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Rubens Curti.
Aplicação: Prestação de serviços para o controle tecnológico de concretos.
Contato: Eng. Marcelo Fonseca.
Application: Development and quality control of concretes.
Contact person: Prof. Paulo Helene.
Application: Development and quality control of concretes.
Contact person: Eng. Fábio L. Willrich.
Aplicação: Serviços de suporte técnico.
Contato: Eng. Nilvane Teixeira Porfirio.
Aplicação: Pesquisa e desenvolvimento.
Contato: Prof. Ricardo Carrazedo.
Aplicação: Pesquisa e desenvolvimento.
Contato: Eng. Caio Exposito.
Aplicação: Caracterização de rochas para otimizar o processo de mineração.
Contato: Eng. Leandro Ribes de Lima.
Alguns exemplos de publicações e trabalhos que empregaram os Sistemas Sonelastic®
G. M. S. Gidrão, P. A. Krahl, R. Carrazedo. Internal Damping Ratio of Ultrahigh-Performance Fiber-Reinforced Concrete Considering the Effect of Fiber Content and Damage Evolution. Journal of Materials in Civil Engineering, volume 32, number 12, 2020, doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003407.
O. A. Quaglio; J. M. da Silva; E. C. Rodovalho, L. V. Costa. Determination of Young’s Modulus by Specific Vibration of Basalt and Diabase. Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2020, Article ID 4706384, 8 pages, 2020, https://doi.org/10.1155/2020/4706384.
F. Roberti, V. F. Cesari, P. R. Matos, F. Pelisser, R. Pilar. High- and ultra-high-performance concrete produced with sulfate-resisting cement and steel microfiber: Autogenous shrinkage, fresh-state, mechanical properties and microstructure characterization. Construction and Building Materials, Volume 268, 2021, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121092.
V. G. Haach, R. Carrazedo, P. O. Ribeiro, L. P. A. Ferreira. Evaluation of Elastic Anisotropic Relations for Plain Concrete Using Ultrasound and Impact Acoustic Tests. Journal of Materials in Civil Engineering, Volume 33, Issue 2, February 2021, DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003562.
N. H. de Azevedo, P. J.P. Gleize. Effect of silicon carbide nanowhiskers on hydration and mechanical properties of a Portland cement paste. Construction and Building Materials, Volume 169, 2018, Pages 388-395, ISSN 0950-0618, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.185.
CARRAZEDO, R., HAACH, V.G., MONFRINATO, E. F., PERISSIN, D. A. M., CHAIM, J. P. Mechanical Characterization of Concrete by Impact Acoustics Tests. JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING, v. 30, p. 05018001, 2018. http://dx.doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002231
AZEVEDO, N.H., GLEIZE, P.J.P. Effect of silicon carbide nanowhiskers on hydration and mechanical properties of a Portland cement paste. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, v. 169, p. 388-395, 2018. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.185
HAACH, V.G., CARRAZEDO, R., OLIVEIRA, L. M. F. Resonant acoustic evaluation of mechanical properties of masonry mortars. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS , v. 152, p. 494-505, 2017. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.032
DIOGENES, H. J. F. et al. Determinação do módulo de elasticidade do concreto a partir da resposta acústica. Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2011, vol.4, n.5, pp.803-813. ISSN 1983-4195. http://dx.doi.org/10.1590/S1983-41952011000500007
VLADIMIR G. HAACH, et al. Application of acoustic tests to mechanical characterization of masonry mortars. NDT & E International, Volume 59, 2013, Pages 18-24. ISSN 0963-8695. http://dx.doi.org/10.1016/j.ndteint.2013.04.013
RIBEIRO, R. R. J et al. Um estudo das propriedades mecânicas do concreto para fins estruturais preparado em canteiros de obras. Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2016, vol.9, n.5, pp.722-744. ISSN 1983-4195. http://dx.doi.org/10.1590/S1983-41952016000500005
BILESKY, Pedro Carlos. Contribuição aos estudos do módulo de elasticidade do concreto. Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT, 2016.
BILESKY, Pedro; SANTOS, Rafael; PACHECO, Jéssika; HELENE, Paulo. Módulo de elasticidade estático versus módulo de elasticidade dinâmico. Anais do 59° Congresso Brasileiro do Concreto CBC2017. ISSN 2175-8182.
M. Gorett dos Santos Marques, J. de Almeida Melo Filho, J. C. Molina, R. D. Toledo Filho, R. P. de Vasconcelos, C. Calil Junior. Numerical-Experimental Assessment of the Arumã Fiber as Reinforcement to the Cementitious Matrix. Key Engineering Materials, Vol. 600, pp. 460-468, 2014. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.600.460
Otani, L.B., Pereira, A.H.A.. Estimativa do módulo de elasticidade estático de concretos utilizando a Técnica de Excitação por Impulso - Informativo técnico-científico ITC-07. ATCP Engenharia Física, Divisão Sonelastic. Revisão 1.5, 08/2022. http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.30527.79526