Os GPR's (Radares de Penetração no Solo) podem ser usados para localizar barras de reforço, cabos de pós-tensão e canalizações antes de cortar ou perfurar o concreto. A evolução da tecnologia de imagem e suas aplicações não invasivas de mapeamento incorporados ao concreto começou com o objetivo de preservar a integridade estrutural e aumentar a segurança do local. Ao mesmo tempo, o uso de tecnologia de imagem não invasiva ajuda a reduzir a responsabilidade ao gerenciar os custos do projeto, minimizando a probabilidade de perturbações estrutural durante o corte ou perfuração de concreto. Essa perturbação pode resultar em centenas de milhares a milhões de dólares em reparos.
Como funciona o GPR?
Uma antena GPR produz uma onda de rádio eletromagnética que percorre o concreto (ou qualquer outro material) até que a onda encontre uma descontinuidade. Parte da energia da onda é refletida fora da descontinuidade (como o vergalhão ou a relação da piso / solo) e retorna para a antena. Tanto o tempo de deslocamento de duas vias como a amplitude do sinal refletido são registados. O tempo de viagem bidirecional pode ser convertido em profundidade. A amplitude, que é a quantidade de energia que retorna para a antena, depende de quão diferente é o material que a onda estava percorrendo, comparado com o material que reflete fora dela. Quanto maior a diferença entre os dois materiais, mais energia é refletida.
Por exemplo, o aço e o concreto têm propriedades físicas muito diferentes. Quando a onda reflete fora do aço, a maior parte da energia é refletida de volta para a antena. Por outro lado, o concreto e o PVC são mais semelhantes nas propriedades eletromagnéticas que afetam as ondas GPR, de modo que apenas uma pequena quantidade de energia será refletida de volta para a antena. Entender as diferenças nas respostas do GPR pode ajudar o engenheiro ou técnico a distinguir entre diferentes alvos de interesse.
Para "escanear" o concreto com o GPR, o instrumento é colocado em local plano sobre a superfície. Quando o GPR é empurrado ao longo do concreto, mantendo o contato com a superfície, ele produzirá um perfil 2D do que está abaixo dassa superfície. Se vários perfis 2D forem coletados um ao lado do outro, então eles podem ser transformados em uma série de "intervalos de tempo" ou "mapas de profundidade" que mostram alvos incorporados em profundidades variadas.
Como o GPR pode ser aplicado à construção de concreto?
A aplicação mais óbvia de GPR na construção de concreto é localizar precisamente vergalhões, cabos de pós-tensão e canalizações antes de cortar ou perfurar o concreto. A precisão da imagem GPR juntamente com a capacidade do técnico do GPR para marcar esses alvos em tempo real, cria um processo eficiente para os clientes com um rastro de responsabilidade. Um técnico treinado GPR pode muitas vezes distinguir entre vergalhões, cabos de pós-tensão e canalizações com base na resposta do sinal gravado pelo GPR, que pode obter informação muito útil na preparação para uma remodelação ou expansão.
A avaliação da espessura da laje de concreto fornece informações úteis para os projetos que investigam a laje no piso ou nos pavimentos. Uma onda GPR não só irá refletir fora do vergalhão e outros recursos incorporados, mas também refletirá fora da interface concreto-solo. Isso ajuda os engenheiros a avaliar a capacidade estrutural e medir a deterioração do concreto. Um único núcleo pode verificar a espessura da laje em um ponto para diversas velocidades de onda GPR, e assim pode ser calibrado com precisão e obter medições de espessura precisas podem ser produzidas para grandes áreas.
Outro benefício do GPR para a construção de concreto é a sua capacidade de avaliar corrosão das peças de aço. À medida que a corrosão prossegue, altera as propriedades físicas do aço de reforço e faz com que a onda GPR diminua à medida que se move através da porção afetada do concreto. O resultado leva a onda GPR por mais tempo a refletir fora do vergalhão com corrosão substancial do que refletir no vergalhão embutido no concreto não afetado. Uma estimativa de reparo precisa pode ser desenvolvida por engenheiros quando o grau de corrosão é analisado corretamente. Uma questão relacionada é que medidas preventivas podem estar disponíveis se for usado o GPR para avaliar a saturação de água em uma estrutura de concreto. Quanto maior a saturação, o vergalhão estará mais suscetível a corrosão.
A estimativa do diâmetro do vergalhão é outra aplicação útil, especialmente para engenheiros estruturais que estão calculando a capacidade de carga para expansões ou remodelações. O cálculo matemático do diâmetro do vergalhão pode ser complexo e os resultados podem variar a precisão em mais ou menos 10% do tamanho real do vergalhão, mas o benefício de uma estimativa rápida baseada em resultados GPR pode ajudar o engenheiro a preparar planos iniciais. Esta é também uma situação em que a imagem não invasiva em grande escala pode complementar quantidades limitadas de verificação destrutiva. Nenhum plano deve prosseguir sem alguma verificação, mas os requisitos de tempo para verificar o diâmetro do vergalhão através da perfuração podem ser minimizados. Se alguns vergalhões puderem ser verificados para dar uma linha de base, então muitos exames de GPR podem ser obtidos rapidamente.
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