60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

A instrumentação em pavimentos de concreto de cimento Portland CCP tem a finalidade de verificar na prática conceitos para projeto de pavimentos. Várias pesquisas foram realizadas em pistas instrumentadas, construídas para testes e coletas de dados com a intenção de, não só entender o comportamento do pavimento, sob várias condições, como também propor novas metodologias e procedimentos de construção. Os experimentos realizados foram os mais variados, desde medidas de deformação e distribuição de temperatura. A obtenção experimental dos dados sempre foi problemática, devido o pavimento encontrar-se submetido às intempéries naturais, interferências eletromagnéticas e, muitas vezes, distantes do local de análise. Diante dessas considerações, objetiva-se mostrar uma metodologia utilizada para a o desenvolvimento de instrumentação a ser utilizada em de placas de CCP. Considera-se ainda, o envolvimento multidisciplinar como forma decisiva no desenvolvimento. O estudo do presente trabalho fundamenta-se na hipótese que a especificidade de determinada área não é fator determinante para o desenvolvimento de conhecimento e que, a busca de soluções, envolvem necessariamente uma integração multidisciplinar.

METODOLOGIA:

A instrumentação na placa de CCP foi realizada interna a um laboratório da Escola de Engenharia onde foram realizados testes monitorados por meio de um sistema de aquisição de dados próprio e sensores construídos com características específicas para atender as exigências. Por ordem econômica e técnica optou-se pela construção dos sensores onde se buscou utilizar materiais que fossem resistentes aos processos mecânicos de embutimento. A medição da temperatura interna na placa foi realizada por termômetros construídos com o termo resistor tipo Pt100 classe B e sensores de deformação construídos com extensômetro (strain gages) colados sobre um substrato a base de resina e fibra de vidro tipo TVE DUROGLASS®. A escolha dos materiais levou em consideração baixo coeficiente térmico, baixa absorção de umidade, alta isolação elétrica, alta resistência mecânica e fácil usinabilidade. Eles foram projetados para serem capazes de suportar a umidade inicial da massa de concreto garantindo a estanqueidade, isolação e as solicitações mecânicas impostas pelas variações de temperatura mantendo estabilidade térmica e repetibilidade.

RESULTADOS:

Todos os sensores, tanto os de temperatura como os de deformação, foram submetidos a testes de calibração por meio de equipamentos calibrados e rastreados. No procedimento de calibração dos termômetros foi verificada a linearidade da resposta dos termômetros à variação de temperatura no intervalo de 30,0 °C a 60,0 °C e se pode verificar linearidade da resposta da temperatura. As células de deformação foram submetidas a testes de tração e flexão e apresentaram comportamento linear entre carga e deformação. Todos os dados dos testes foram aquisitados e analisados e serviram para avaliar o sistema de aquisição de dados desenvolvido, na plataforma labVIEW, para essa finalidade. Após um ano do embutimento dos sensores na placa de concreto todos ainda se mantinham ativos e mantendo as características iniciais exigidas que, no caso, era a estanqueidade, resistência ao ataque do cimento e repetibilidade de transdução. Durante esse tempo várias situações de ensaios mecânicos foram impostas e, os dados colhidos automaticamente, forneceram informações relevantes sobre o comportamento da placa. O sistema de aquisição se mostrou robusto e capaz de cumprir outras tarefas além das planejadas. A aderência com outras especialidades fez com que o projeto vinculasse ativamente vários profissionais.

CONCLUSÕES:

A instrumentação em placas de CCP têm sido o melhor meio para calibração dos modelos numéricos e as pesquisas, nesse campo, têm contribuído significantemente para o entendimento do comportamento de pavimentos. A instrumentação em local fechado in door vem ampliar e colaborar com novos dados o projeto e dimensionamento de pavimentos. A grande vantagem que esse método é a possibilidade de realizar testes repetidamente ou realizar testes acelerados de carga térmica, estática ou dinâmica. Por outro lado, a instrumentação in door permite um acompanhamento mais próximo da experiência possibilitando, maior interação e dedicação do pesquisador. O processo de instrumentação proporcionou capacitação técnica para atender às exigências de manufatura dos sensores, bem como induziu a busca de métodos de teste e calibração mais apurados, segundo normas nacionais e internacionais. Os sensores mostraram-se robustos e não pereceram após um ano embutidos na placa. Nos próximos experimentos, novos condicionadores deverão ser adquiridos para obtenção de uma quantidade maior de dados. Será necessário um condicionador para uma célula embutida e aderida, para obtenção dos dados de deformação e, vinculada a essa célula, outra, embutida e não aderida sensível apenas à variação de temperatura.

Instituição de fomento: Mackpesquisa

Palavras-chave: Pavimento, sensores, instrumentação

E-mail para contato: raia@mackenzie.com.br