Engenheiros Civis norte-americanos desenvolvem nova técnica de inspeção estrutural acústica de pontes

Uma equipa de Engenheiros Civil da Universidade de Nebraska-Lincoln (UNL) desenvolveu uma técnica inovadora de inspeção estrutural de pontes através de análise de ondas acústicas. A técnica permite a identificação de defeitos, nomeadamente delaminação, no seio de elementos de betão armado constituintes de tabuleiros de pontes.

O fenómeno de delaminação é caracterizado pela separação gradual de camadas sucessivas de betão, o que pode comprometer seriamente a integridade estruturas de obras-de-arte.
Caso não seja corrigida ou colmatada, a delaminação pode potenciar a penetração e acumulação de água no interior dos elementos estruturais, o que resulta, entre outros efeitos nefastos, na aceleração da corrosão dos constituintes metálicos do betão armado.

Tradicionalmente este tipo de patologia é detetado arrastando ao longo da superfície do tabuleiro, um conjunto de correntes ou outros objetos pesados, o que permite, de acordo com o som produzido, a identificação e localização aproximada de vazios.
Outra forma, mais sistemática e precisa, mas ainda mais lenta, é o uso de ensaios localizados de impacto, recorrendo a uma esfera de aço, sendo as assinaturas acústicas registadas através de um sensor de contacto e posteriormente analisadas em busca de anomalias.

A técnica desenvolvida pelos investigadores da UNL aproveita as vantagens dos dois métodos de inspeção anteriores, aliando-os a algoritmos de análise avançada e a equipamento especializado de localização.

Em vez de correntes, é utilizado um conjunto de esferas de aço, de diferentes diâmetros, ligadas por fios de nylon, que são arrastadas, a uma velocidade de 2 quilómetros por hora, pela superfície do tabuleiro utilizando um carrinho de mão.

O som produzido pelas esferas é recolhido por microfones instalados no carrinho de mão e analisado automaticamente, usando algoritmos de análise avançados desenvolvidos pelos engenheiros da UNL.
Esta análise das diferenças entre as frequências encontradas nos registos sonoros permite fazer a distinção entre zonas de betão são e zonas com degradações.

O posicionamento das degradações é efetuado recorrendo a uma unidade GPS, que se encontra igualmente acoplada ao carrinho de mão.
A geração de mapas de degradações é feita automaticamente, com base na correlação entre sinais acústicos e a posição do carrinho.

Ensaios efetuados em cooperação com o Departamento de Transportes do Nebraska, mostraram que a nova técnica permite a realização de inspeções significativamente mais rápidas e precisas que as efetuadas através de métodos tradicionais.

 

 

Fonte: EngenhariaCivil.com; UNL

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