Aplicação da termografia infra vermelha para identificação de danos na aderência entre concreto e polímero reforçado com fibras

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016.Em estruturas de concreto reforçadas com Polímeros Reforçados com Fibras (PRF), a aderência entre o PRF e o concreto deve ser analisada, uma vez que falhas nessa interface podem promover enfraquecimento do reforço. Por meio da técnica não destrutiva de termografia infravermelha é possível detectar e avaliar tais falhas. A proposta desta pesquisa é utilizar a termografia infravermelha ativa e passiva para analisar danos subsuperficiais na interface PRF/concreto. Aplicando-se a termografia infravermelha ativa, são pesquisados: diferentes equipamentos para excitação térmica e quais as influências disso na identificação do dano nas imagens infravermelhas. A partir da escolha de um tipo de excitação térmica, faz-se a análise do cálculo de contraste térmico para avaliar a delaminação em vigas reforçadas por PRF. Para a termografia infravermelha passiva, foram realizadas análises quantitativas para avaliação de danos entre concreto e PRF. Uma delas apresenta uma técnica para dimensionamento da extensão do dano e a outra compara, por métodos estatísticos, a temperatura no defeito quando variados o tempo de exposição solar, tipo de reforço, dimensão e tipo de dano e ainda diferentes matrizes de colagem. Os resultados das análises qualitativas mostram que a termografia infravermelha promove notável identificação de falhas subsuperficiais entre concreto e PRF. As análises quantitativas também foram bem sucedidas. A técnica para dimensionamento do dano teve erro abaixo de 15%. A utilização de análise estatística mostrou que o tempo de exposição solar é o elemento que mais influência na temperatura do defeito. Em relação a avaliação da câmera infravermelha, observou-se que a inserção correta da emissividade é de caráter essencial para se obterem imagens infravermelhas confiáveis.Abstract: Concrete structures strengthened with Fiber Reinforced Polymer (FPR) need inspection at FPR/concrete interface, once damages at this interface can promote the weakening of strengthening system. The infrared thermography is a non-destructive technique that may detect and assess such damages. The purpose of this research is to use active and passive infrared thermography to analyze subsurface damages at FRP/concrete interface. Different sources of heating were used in order to produce thermal excitation and its influence in identifying damages on infrared images analyzed, when applied active infrared thermography. Afterwards, choosing one type of heating and calculating the thermal contrast of images, was investigated the delamination in beams strengthened with FRP by calculating the thermal contrast. Quantitative analyses were performed to assess damage between concrete and FRP by using passive infrared thermography. One of them presents a technique for quantifying the damages and the other compares defects? temperatures when the time of sun exposure, type of strengthening, size and type of damages and still different matrices of bonding are varied. The results of qualitative analysis show that, in general, subsurface damages between concrete and FRP are remarkable identified by infrared thermography. Quantitative analyses were also successful. The error of the technique to quantify the damages was below 15%. Statistical analysis shows that the time of exposure to sunlight is the factor that most influences the defect temperature. Regarding the evaluation of the infrared camera, the correct insertion of the emissivity was essential to obtain reliable infrared images