INFORMAÇÕES TÉCNICAS

Ensaio de Integridade (PIT)


Como funciona o PIT?

Quando uma estaca é atingida pelo impacto de um martelo, uma onda de tensão é gerada. Esta onda se propaga ao longo do fuste com uma velocidade que é função exclusivamente das características do material da estaca. A velocidade de propagação c é dada por:
onde E é o módulo de elasticidade, g é a aceleração da gravidade e ϒ é a densidade do material da estaca.


Para o concreto, a velocidade de onda varia conforme suas características, mas os valores usuais de velocidade de propagação de onda para pequenas deformações (como é o caso do PIT) estão entre 3700 m/s e 4300 m/s, podendo-se dizer que 4000 m/s é um valor médio.

À medida que se propaga, a onda sofre reflexões em seu trajeto. Essas reflexões podem ser provocadas por variações nas características do material da estaca, pela presença de atrito lateral ou resistência de ponta, ou pela própria ponta da estaca. Define-se como "impedância" da estaca ao termo:

onde Z é a impedância, e A é a área de seção da estaca.

Qualquer variação de impedância ao longo da estaca provoca reflexões da onda. Estas reflexões, ao atingirem o ponto onde está instalado o sensor, provocam uma variação brusca na velocidade de deslocamento da partícula neste ponto. Um aumento de impedância causa uma queda na velocidade, e uma diminuição de impedância causa seu aumento. O final da estaca se comporta como uma grande diminuição de impedância, portanto pode ser visto como um aumento de velocidade. A figura abaixo mostra uma simulação do que acontece no caso de uma estaca que possui uma redução de impedância na metade superior de seu fuste:

A parte superior da figura mostra a evolução da velocidade com o tempo, que é o que mostra o equipamento PIT. Abaixo, em cores, está a trajetória da onda. Como pode ser visto, ao alcançar a diminuição de impedância parte da onda é refletida, e parte prossegue até a ponta, onde é novamente refletida. Na figura acima já aparece uma das dificuldades na interpretação dos sinais do PIT: ao alcançar o topo, a parcela da onda que foi refletida pela irregularidade é novamente refletida, retornando à irregularidade onde é mais uma vez refletida para retornar ao topo. Isso causa mais um aumento na velocidade, que poderia ser confundido com uma segunda irregularidade. Portanto, qualquer irregularidade ocorrendo acima da metade do fuste da estaca torna difícil a detecção de outros eventuais danos ocorrendo abaixo dessa irregularidade. Vamos analisar agora o que acontece no caso de uma estaca que possui um alargamento também a partir de algum ponto situado acima do meio da estaca.

Pode-se ver que agora a reflexão causada pela irregularidade é voltada para baixo, enquanto que as reflexões secundárias provocadas pela irregularidade são voltadas ora para cima ora para baixo. Finalmente, vamos ao caso de um estreitamento situado na metade superior da estaca:

Por analogia, pode-se concluir que caso a estaca tenha um alargamento ao invés de estreitamento, o sinal de velocidade apresentaria um pico para baixo seguido de um pico para cima. Portanto, para localização de estreitamentos, que é geralmente o que causa preocupação, deve-se buscar picos voltados para cima, seguidos (ou não) de picos voltados para baixo. Picos na ordem inversa a essa significariam alargamentos, que normalmente não preocupam.

marcelovalverde