A arquiteta e pesquisadora Adriana de Araújo, do Laboratório de Corrosão e Proteção do IPT, participou do Programa de Desenvolvimento e Capacitação no Exterior (PDCE) do Instituto com o objetivo de adquirir conhecimentos teóricos e práticos na investigação e no monitoramento da corrosão de estruturas de concreto. O estágio foi realizado nas divisões ‘Corrosão na Engenharia Civil’ e ‘Métodos de Medição Não-Destrutivos para Avaliação de Danos’ do BAM – Federal Institute for Materials Research and Testing, localizado na cidade de Berlim (Alemanha), entre junho e outubro de 2012.
Financiado pela Fundação de Apoio ao IPT (Fipt), o estágio de cinco meses buscou a capacitação da pesquisadora para atender à expansão do Laboratório de Corrosão e Proteção que, desde 2009, dispõe de uma infraestrutura dedicada à construção civil, especialmente estruturas de concreto. A estratégia adotada pela unidade do IPT é de oferecer competências ainda pouco conhecidas no Brasil na avaliação da degradação das estruturas por meio de ensaios não-destrutivos e sensores embutidos no concreto de cobrimento.
Realização de mapa de corrosão em campo de treinamento do BAM, com o pesquisador Markus Stoppel
As novas tecnologias estão em uso há muitos anos na Europa e nos EUA, e o BAM se destaca como uma das principais referências em infraestrutura, equipamentos de última geração e pessoal qualificado.
Os cinco meses de estágio mostraram à pesquisadora uma série de semelhanças na execução dos ensaios entre a instituição alemã e o IPT: a análise de corrosão das armaduras, por exemplo, é feita em conjunto com a determinação das condições física e química do concreto e da espessura do embutimento da armadura. No entanto, afirma Adriana, a atual linha adotada no BAM é de os estudos considerarem informações coletadas em campo com o uso de uma série de equipamentos de última geração: “Embora a análise conjunta dos resultados obtidos em uma série de ensaios não-destrutivos ainda seja uma tarefa difícil e nem sempre possível, esta abordagem está sendo a base de uma nova metodologia para avaliar a degradação das estruturas de concreto”.
Grande parte dos ensaios a que Adriana teve contato era realizada dentro de projetos desenvolvidos no BAM, e alguns em parceria com outros institutos. Alguns deles contemplavam a investigação da eficiência dos novos equipamentos, o que permitia aos pesquisadores adquirir experiência em sua operação e na interpretação dos resultados – com isso, novas tecnologias eram mais facilmente introduzidas nas atividades dos pesquisadores.
Entre os testes não-destrutivos feitos com equipamentos de última geração, a pesquisadora chama a atenção para o uso do radar, do ultrassom e do medidor de umidade, alguns deles associados em diferentes sistemas de medição automatizada – a pesquisadora destaca o sistema robótico móvel Betoscan para a avaliação da corrosão das estruturas com a associação de medidas eletroquímicas a outras não-destrutivas como um dos principais.
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AUTOMATIZAÇÃO – O princípio de funcionamento do radar é a emissão, por meio de uma antena transmissora bipolar, de um pequeno pulso de rádio (onda eletromagnética) que penetra e se propaga no concreto. Quando o radar é deslocado pela superfície do elemento em concreto armado em análise, a reflexão das ondas permite a determinação da espessura de uma ou mais camadas de concreto e a localização de elementos embutidos, como a armadura e os dutos de protensão. “As pesquisas no BAM têm mostrado como o radar pode ser usado para detectar a corrosão pela localização de regiões de concreto delaminado e fissurado devido à tensão gerada”, afirma Adriana.
Uma folha guia padronizada (com linhas horizontais e verticais, formando grades com idêntica dimensão) era usada para estabelecer a área do concreto a ser analisada pelo radar, dentre outros equipamentos; o radar era deslocado sobre as linhas horizontais e, depois, sobre as linhas verticais. Uma imagem do arranjo da armadura era gerada, com a identificação precisa da profundidade de diferentes camadas de seu embutimento, e a transferência dos dados era feita para um programa específico do computador. Ao término da medição, outros ensaios eram feitos no mesmo local, tanto para avaliar o concreto de cobrimento quanto o estado da armadura.
SENSORES – O monitoramento de estruturas de concreto permite estimar o risco de corrosão ao longo dos anos, e definir medidas para prevenir a sua ocorrência ou controlar um processo estabelecido. Este acompanhamento consiste principalmente na avaliação periódica da armadura e de alterações na massa do concreto, e pode ser feito pela instalação de sensores de aquisição permanente de dados – em uma estrutura nova, isso ocorre com a fixação dos sensores à armadura antes da concretagem, enquanto nas estruturas existentes a solução é o embutimento dos sensores em furos feitos no concreto de cobrimento.
Adriana teve contato na Alemanha com uma série de sensores desenvolvidos em projetos de pesquisa do BAM com outros institutos: os diversos modelos podem monitorar o risco de corrosão por meio da determinação contínua de parâmetros como o estado ativo ou passivo da corrosão, o ingresso de agentes agressivos no concreto de cobrimento e a alteração no pH e na umidade. “O uso de sensores permite que as intervenções de manutenção sejam feitas em períodos adequados; esta ação se reflete na redução dos custos totais da construção e no aumento da vida útil das estruturas”, explica Adriana, lembrando que os sensores permanentes de monitoramento são ainda pouco conhecidos e usados no Brasil.
Durante o período do estágio, a pesquisadora também participou na cidade de Istambul (Turquia) do Eurocorr 2012, o principal congresso europeu na área de corrosão e proteção de metais, com a apresentação de dois trabalhos ao lado da diretora de inovação do IPT e ex-responsável pelo Laboratório de Corrosão e Proteção, Zehbour Panossian, e do workshop internacional Civil Structural Health Monitoring, realizado nas dependências do BAM, que possibilitaram a troca de informações e a discussão de pesquisas conjuntas.
