Sistemas Administrativos
Escola de Engenharia de São Carlos
SET Avaliação ultrassônica de elementos de alvenaria e...
Documento Doutorado
Área Estruturas de Concreto e Alvenaria
Data da defesa 07/07/2023
Autor FERNANDES NETO, José Anchiêta Damasceno
Orientador HAACH, Vladimir Guilherme
Português
Título Avaliação ultrassônica de elementos de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos na ausência e presença de tensões uniaxiais de compressão
Resumo
Os ensaios ultrassônicos têm sido amplamente utilizados na caracterização e avaliação de estruturas e materiais, possibilitando a obtenção da velocidade de pulso ultrassônico nos materiais e também a sua avaliação quanto ao nível de tensão aplicada, com base na teoria da acustoelasticidade, que por sua vez é caracterizado pela variação da velocidade de propagação das ondas ultrassônicas (VPU) em função da tensão aplicada. Entretanto, apesar da ampla utilização dos elementos estruturais em alvenaria, a avaliação destes mesmos através de ensaios não destrutivos ultrassônicos ainda é extremamente incipiente. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal realizar uma avaliação em elementos de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos por meio de ensaios não destrutivos ultrassônicos. Para tal, realizou-se um amplo programa experimental no qual blocos cerâmicos e prismas de alvenaria estrutural foram caracterizados da forma tradicional e, posteriormente, submetidos aos ensaios ultrassônicos. Dessa forma, os elementos foram inicialmente avaliados no que diz respeito à caracterização dos mesmos através de ensaios ultrassônicos sem tensão e, em seguida, foram avaliados de forma não destrutiva simultaneamente à aplicação de um carregamento de compressão uniaxial. Finalmente, observou-se que os blocos cerâmicos apresentaram uma variação considerável na VPU entre as suas diferentes direções, se comportando de maneira transversalmente isotrópica e que a VPU dos prismas sofreu grande influência da atenuação das ondas na interface bloco-junta. Além disso, a observação do efeito acustoelástico foi realizada através de ondas longitudinais e transversais, que apontaram entre si uma maior ou menor sensibilidade ao efeito.
Palavras-chave alvenaria estrutural; bloco cerâmico; ultrassom; acustoelasticidade; velocidade de pulso ultrassônico; ensaio não destrutivo.

English
Title Ultrasonic evaluation of hollow clay blocks masonry elements in the absence and presence of uniaxial compressive stresses
Abstract
Ultrasonic testing has been widely employed in the characterization and evaluation of structures and materials, enabling the determination of ultrasonic pulse velocity (UPV) in materials and also their assessment regarding the applied stress level based on the theory of acoustoelasticity. Acoustoelasticity is characterized by the variation of ultrasonic wave propagation velocity as a function of applied stress. However, despite the extensive use of masonry elements, the evaluation of these elements through non-destructive ultrasonic testing is still extremely limited. In this context, the main objective of this study is to perform an assessment of hollow clay masonry elements using non-destructive ultrasonic testing. To achieve this, a comprehensive experimental program was performed, in which ceramic blocks and masonry prisms were characterized using conventional methods and subsequently subjected to ultrasonic testing. Thus, the elements were initially evaluated in terms of their characterization through ultrasonic testing without stress, and later non-destructively evaluated while simultaneously applying uniaxial compressive loading. Finally, it was observed that the ceramic blocks exhibited a considerable variation in UPV among their different directions, behaving in a transversely isotropic manner, and that the UPV of the prisms was greatly influenced by wave attenuation at the block-joint interface. Furthermore, the observation of acoustoelastic effect was performed through longitudinal and transverse waves, which exhibited varying degrees of sensitivity to the effect.
Keywords masonry; clay block; ultrasound; acoustoelasticity; ultrasonic pulse velocty; non-destructive testing.