| Resumo: |
O adequado desempenho dos materiais, dos elementos de construção e soluções estruturais depende, por vezes, da presença de defeitos internos. Deste modo, a prévia deteção e caracterização de fissuras, vazios, delaminações e outro tipo de defeitos revela-se essencial para a prevenção de manifestações patológicas das soluções construtivas e de problemas estruturais. Atualmente, para avaliar o estado funcional de um sistema é possível o recurso a um vasto conjunto de técnicas não destrutivas, em alternativa à utilização de técnicas invasivas. Em Engenharia Civil, a aplicação de técnicas preditivas tem-se revelado útil na deteção de defeitos (vazios, delaminações e fissuras) em estruturas de betão armado de obras de arte (pontes, viadutos, túneis, edifícios, etc.), em pavimentos rodoviários e em paredes e lajes de edifícios. Embora se conheça um vasto número de técnicas não destrutivas, o método ideall deverá permitir detetar com a máxima precisão os defeitos de menor dimensão e possibilitar, em simultâneo, a inspeção de extensas áreas. Além disso, a técnica destrutiva não aplicável deverá ser eficiente em termos de equipamento e de modo de operação, não afetar o ambiente envolvente e ser conveniente à utilização e aos utilizadores do local/estrutura.
Como a difusão de calor através de um corpo é sensível à sua composição e à eventual presença de fissuras, vazios e outras classes de defeitos, a utilização de técnicas de termografia por infravermelhos (IRT) tem-se revelado um poderoso método de inspeção não destrutiva. Contudo, na Engenharia Civil, a IRT tem sido aplicável sobretudo como técnica de inspeção qualitativa do estado dos elementos de construção. A frequente ausência de uma abordagem quantitativa deve-se à complexidade das relações das variáveis que afetam a resposta térmica das soluções construtivas. A crescente importância da deteção e caracterização das anomalias internas utilizando técnicas não destrutivas aliadas à evolução das técnicas de IRT e dos m  |
Resumo
O adequado desempenho dos materiais, dos elementos de construção e soluções estruturais depende, por vezes, da presença de defeitos internos. Deste modo, a prévia deteção e caracterização de fissuras, vazios, delaminações e outro tipo de defeitos revela-se essencial para a prevenção de manifestações patológicas das soluções construtivas e de problemas estruturais. Atualmente, para avaliar o estado funcional de um sistema é possível o recurso a um vasto conjunto de técnicas não destrutivas, em alternativa à utilização de técnicas invasivas. Em Engenharia Civil, a aplicação de técnicas preditivas tem-se revelado útil na deteção de defeitos (vazios, delaminações e fissuras) em estruturas de betão armado de obras de arte (pontes, viadutos, túneis, edifícios, etc.), em pavimentos rodoviários e em paredes e lajes de edifícios. Embora se conheça um vasto número de técnicas não destrutivas, o método ideall deverá permitir detetar com a máxima precisão os defeitos de menor dimensão e possibilitar, em simultâneo, a inspeção de extensas áreas. Além disso, a técnica destrutiva não aplicável deverá ser eficiente em termos de equipamento e de modo de operação, não afetar o ambiente envolvente e ser conveniente à utilização e aos utilizadores do local/estrutura.
Como a difusão de calor através de um corpo é sensível à sua composição e à eventual presença de fissuras, vazios e outras classes de defeitos, a utilização de técnicas de termografia por infravermelhos (IRT) tem-se revelado um poderoso método de inspeção não destrutiva. Contudo, na Engenharia Civil, a IRT tem sido aplicável sobretudo como técnica de inspeção qualitativa do estado dos elementos de construção. A frequente ausência de uma abordagem quantitativa deve-se à complexidade das relações das variáveis que afetam a resposta térmica das soluções construtivas. A crescente importância da deteção e caracterização das anomalias internas utilizando técnicas não destrutivas aliadas à evolução das técnicas de IRT e dos modelos de predição, motiva a exploração de métodos quantitativos. Esta caracterização quantitativa requer um conhecimento profundo dos fenómenos envolvidos e de modelos de simulação.
O presente projeto de investigação contempla o desenvolvimento de técnicas numéricas de modelação da transferência de calor tridimensional de soluções construtivas, nomeadamente de sistemas que contenham pequenos defeitos. Paralelamente, prevê-se a utilização de IRT na caracterização térmica de soluções construtivas e na deteção desses defeitos. Na presente proposta de investigação prevê-se o desenvolvimento de ferramentas numéricas, explorando a abordagem no domínio da frequência, em alternativa aos modelos no domínio do tempo. Para se poder aplicar a termografia por infravermelhos como uma técnica de inspeção quantitativa é fundamental o profundo conhecimento das variáveis que afetam os fenómenos de transferência de calor e os parâmetros que condicionam o uso da termografia. Por este motivo, irá implementar-se uma extensa campanha laboratorial e realizar-se-ão comparações entre as soluções numéricas e os resultados experimentais. Pretende-se assim determinar a aptidão e as limitações do uso da termografia por infravermelhos como uma técnica quantitativa de deteção de fissuras, vazios e outros tipos de defeitos, mas também para estimar o desempenho térmico de soluções construtivas. A conformidade entre os resultados obtidos pelas ferramentas numéricas e pelo uso da técnica não destrutiva irá atestar a aptidão do uso da termografia para caracterizar esses elementos. Assim, poderão efetuar-se simulações numéricas a partir dos dados da termografia para se caracterizarem as soluções construtivas (problema inverso). Deste modo, este projeto contribuirá para a aquisição de conhecimentos no uso da termografia como técnica quantitativa não destrutiva. |