PATOLOGIA E INSPECÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA

1. PATOLOGIA E INSPECÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM TERRA CRUA

2. CAPÍTULO 3 TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO

3. Sub-capítulos: 3.1 Introdução 3.2 Ensaios expeditos 3.3 Ensaios laboratoriais 3.4 Conclusões do capítulo 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO

4. 3.1 Introdução 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO

5. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução Durante a inspecção através de observação visual das anomalias, deverão ser caracterizados os mecanismos físicos e químicos que estão na sua origem e estabelecidas relações causa-efeito. Para além do conhecimento aprofundado dos materiais, do seu comportamento e das técnicas de construção, devem ser seguidas metodologias rigorosas de observação, registo, análise dos defeitos, com a eventual realização de ensaios (in-situ ou laboratoriais). Os ensaios expeditos permitem verificar certas características do material (comportamento face à água e resistência mecânica) e confirmar a sua aptidão. Indicam a necessidade de análise complementares de laboratório.

6. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução • Testes preliminares de terreno (ensaios expeditos): • observação da cor; • teste do cheiro; • teste ao tacto; • teste do brilho; • teste da aderência; • teste da lavagem; • teste de sedimentação; • teste de peneiração; • teste de retenção de água; • teste de resistência à secagem; • teste do rolinho; • teste da cinta. • Ensaios laboratoriais: • verificação do teor em água; • análise granulométrica; • sedimentação; • limites de consistência; • ensaios ao metileno; • compactação; • ensaios de coesão; • análise petrográfica; • resistência à compressão; • resistência à abrasão; • resistência à tracção. • Ensaios in-situ: • avaliação in-situ da construção.

7. 3.2 Ensaios expeditos 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO

8. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • a) Observação da cor: • A cor é a característica que mais se salienta e depende da constituição química do solo: • solo escuro indica a presença de matéria orgânica; • solos vermelhos, amarelos e pardos indiciam a presença de • óxidos; • solos pálidos indiciam a presença de areias quartzosas ou • feldspáticas.

9. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • b) Teste do cheiro: • A terra deverá ser cheirada logo após a extracção e aquecida ou humedecida para amplificar o seu cheiro: • se cheirar a húmus e humidade, a terra contém matéria orgânica • e não deverá ser utilizada na construção.

10. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • c) Teste do tacto: • Deverá esfregar-se uma amostra entre os dedos após tirar os seixos: • se o solo for áspero e sem coesão quando humedecido, isso • indicia solo arenoso; • se o solo for áspero mas com coesão quando humedecido, isso • indicia solo siltoso; • torrões duros, resistentes ao esmagamento quando secos, mas • tornando-se plásticos e pegajosos ou viscosos quando húmidos, • indicam uma alta percentagem de argila.

11. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • d) Teste do brilho: • Uma bola de solo ligeiramente humedecida e recentemente cortada com uma faca apresenta: • uma superfície opaca, se houver predominância de silte; • uma superfície brilhante, se houver predominância de argila.

12. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • e) Teste da aderência: • Penetra com uma faca numa bola de terra e se: • entra facilmente, a porção de argila é baixa; • tem resistência à penetração e adere à faca, o solo é argiloso.

13. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • f) Teste da lavagem: • Ao lavar as mãos depois do contacto com o solo, se: • o solo se retirar facilmente, é composto predominantemente por • areia e silte; • se tem dificuldades em retirar o solo, está-se perante um solo • argiloso.

14. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos g) Teste de sedimentação: Agita-se um frasco com água e solo, deixa-se repousar e mede-se as proporções relativas de areia (camada inferior), silte e argila.

15. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • h) Teste de peneiração expedita: • Faz-se passar o solo pelo peneiro com malha de 0.074 mm e se: • o montículo passado for maior que o retido, o solo será argiloso; • caso contrário, será arenoso ou pedregoso. • Faz-se passar o material retido no peneiro anterior por outro com uma malha de 2.0 mm e se: • o montículo passado for maior que o retido, o solo será arenoso; • caso contrário, será pedregoso.

16. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • i) Teste de retenção de água: • Com o material passado no peneiro de malha 1.0 mm, faz-se uma bola do tamanho de um ovo e junta-se água para a manter unida sem se colar às mãos, golpeia-se fortemente até aparecer a água à superfície. Se forem necessários: • 5 a 10 golpes, tal será indicativo da presença da areia fina ou silte • grosso; • 20 a 30 golpes , trata-se de um silte ligeiramente plástico ou de • uma argila; • se não houver nenhuma reacção, tal indica alto teor de argila.

17. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • j) Teste de resistência à secagem: • Com o material do teste anterior, faz-se um círculo de 1 mm de espessura e 5 cm de diâmetro e seca-se ao sol ou na estufa. • Aperta-se a amostra entre o polegar e o indicador e se: • não se pulverizar, será uma argila praticamente pura; • se pulverizar com bastante esforço, será uma argila arenosa ou • siltosa; • se pulverizar sem esforço, estar-se-á perante uma areia ou silte • com pouco conteúdo de argila.

18. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • k) Teste do rolinho: • A partir de uma bola do tamanho de uma azeitona e sobre uma tábua, faz-se um rolinho, com humidade apropriada para partir com um diâmetro de 3 mm. • Refaz-se a bola e aperta-se entre o polegar e o indicador: • se a bola se esmagar com dificuldade e não fissurar, terá um alto • teor de argila; • caso fissure ou se desfaça, tal indicará um baixo conteúdo de • argila; • se se partir antes de formar a bola, terá um elevado conteúdo de • silte ou areia; • se se sentir algo esponjoso e suave, isso significa que é um solo • orgânico.

19. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • l) Teste da cinta: • Com o conteúdo de humidade utilizado no teste anterior, dá-se a uma amostra a forma de um cigarro com 12 a 15 mm de diâmetro. • Apertado entre o polegar e o indicador, formar-se-á uma cinta de 3 a 6 cm de diâmetro, procurando que estique o mais possível: • um comprimento de 25 a 30 cm indicará um alto conteúdo de • argila; • um comprimento de 5 a 10 cm indicará um pequeno conteúdo de • argila; • se não se formar uma cinta, isso significará um conteúdo • desprezável de argila.

20. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos À luz dos conhecimentos actuais da mecânica dos solos, podem realizar-se ensaios de modo a caracterizar a terra existente na construção e procurar a terra mais adequada para as obras de reabilitação.

21. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos • m) Aparelhos para avaliação in-situ da • construção: • aparelhos medidores do teor de humidade • das paredes; • indicadores de presença de sais; • indicadores de ocorrência de condensações; • termómetros correntes; • higrómetros (humidade relativa); • termómetros para medir a temperatura • superficial das paredes; • aparelhos de termografia; • fissurómetro; • comparador de fissuras; • medidor óptico de fissuras, etc.. Análise termográfica

22. Conheça alguns ensaios expeditos a realizar in-situ 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos

23. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Ensaios expeditos Medidor do teor de humidade Espectrómetro - fotómetro portátil Comparador de fissuras Aparelho que mede os movimentos relativos que se verificam num ponto de uma dada fissura Aparelhos de medição do teor de humidade superficial nas paredes com base na resistência eléctrica Aparelho para identificação de sais em eflorescências salinas existentes na construção

24. 3.3 Ensaios laboratoriais 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO

25. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais a) Verificação do teor em água: O objectivo é verificar que percentagem de determinada amostra é água livre, em comparação com a sua massa seca. Trata-se de um procedimento muito simples em que a amostra é pesada inicialmente e após a sua secagem. A amostra é seca em estufa, à temperatura de 105 ºC. A amostra deve ser representativa em termos granulométricos do solo que se quer estudar.

26. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais • b) Análise granulométrica: • Este ensaio tem como objectivo a determinação quantitativa da distribuição das partículas de diferentes dimensões, recorrendo à peneiração e a sedimentação. • Assim: • a argila tem dimensões inferiores • a 0.002 mm; • o silte tem dimensões • compreendidas entre 0.002 e • 0.006 mm; • a areia é constituída por partículas • entre 0.06 e 2.0 mm; • o seixo tem dimensões • compreendidas entre 2.0 e 60 mm.

27. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais c) Sedimentação: Este ensaio permite completar a análise granulométrica e aplica-se aos elementos de dimensão inferior 0.08 mm. As partículas de solo são colocadas em suspensão homogénea num líquido. Compara-se então a diferença de velocidade a que diferentes partículas em suspensão sedimentam. A sedimentação dá-se em velocidades diferentes, em função do diâmetro das partículas. A medida dos tempos e das densidades faz-se com recurso à lei de Stokes.

28. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais d) Limites de consistência: Os solos argilosos, consoante o teor de humidade, apresentam diferentes estados de consistência e de comportamento. Através de ensaios, determina-se o índice de plasticidade (IP), consequência da diferença entre o limite de liquidez (LL) e o limite de plasticidade (LP), representando a capacidade de absorção de água do solo e a sua consistência.

29. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais Índice de plasticidade: A CRAterre classifica a plasticidade de um solo em três tipos: Limites de retracção abaixo de 8% são considerados solos instáveis. Quando o limite de retracção (Ws) se aproxima do valor limite de plasticidade (Wp), verifica-se a quase inexistência de retracção.

30. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais Actividade da argila: O coeficiente de actividade (Ac) dá a ideia de inchamento ou retracção do solo: Ac = IP_____ % (< 2µm)

31. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais Retracção relativa: Dá, para cada tipo de solo, a noção da amplitude da variação volumétrica.

32. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais e) Ensaio de metileno: É um ensaio adaptado ao estudo das fracções argilosas, que permite verificar a sua maior ou menor actividade. O ensaio consiste em injectar sucessivas doses de metileno numa solução aquosa contendo a amostra a estudar. Controla-se a absorção um minuto após cada injecção, com a ajuda de um papel de filtro. Uma auréola incolor indica que todo o metileno azul foi absorvido, enquanto que uma auréola azul indica a saturação da amostra.

33. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais f) Compactação tipo Proctor: Este ensaio tem como objectivo, determinar o teor óptimo de água para obter a máxima compacidade do solo.

34. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais g) Análise petrográfica: Esta análise tem como objectivo caracterizar os materiais constituintes e determinar as suas percentagens. É cortada uma lâmina delgada de solo que posteriormente é observada no microscópio. Fotografia microscópica

35. h) Conheça ensaios de resistência em laboratório 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais

36. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Ensaios laboratoriais resistência à compressão resistência à abrasão

37. 3.4 Conclusões do capítulo 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO

38. 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Conclusões do capítulo . A realização de ensaios permite complementar a caracterização das anomalias e avaliação das suas causas. . O tipo de diagnóstico a efectuar, os meios e recursos disponíveis justificam os ensaios a realizar. . Os ensaios expeditos/ ensaios in-situ, com ou sem recolha de amostras, complementam a informação obtida através da observação visual, caracterizando o material e as anomalias existentes na construção. Os ensaios de laboratório complementam a informação recolhida. . Os ensaios a realizar deverão ser, preferencialmente, não-destrutivos ou semi-destrutivos.

39. BIBLIOGRAFIA

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47. Trabalho realizado com o apoio do Programa Operacional Sociedade da Informação - POSI