Tese de doutoramento em Engenharia Civil - Área de Conhecimento de Estruturas.In the last decades the number of bridges increased considerably due to the
significant expansion of the roadway and railway networks. Nowadays some of those
structures evidence a varied range of defects. To ensure the continuous safety and
functionality of those bridges, condition and safety assessments, followed by
adequate maintenance and rehabilitation actions, which requires gathering an
extensive amount of data related with the bridge characteristics and condition, must
be carried out frequently. In this context, Non-Destructive Testing (NDT) techniques
are becoming increasingly popular and indispensable to collect reliable and valuable
information without damaging the structure.
In the particular case of concrete bridges, which is addressed in this thesis, the
location of the tendon ducts and ordinary reinforcement is fundamental in
rehabilitation design. In addition, the verification of the quality of work during the
execution of the works and initial life is fundamental in order to prevent the
occurrence of early deterioration, such as reinforcement corrosion. Ground
penetrating radar (GPR) is one of the leading techniques that are specially prepared
for these purposes.
The thesis aims to give answers to the real problems raised by design offices and
bridge owners concerning verification of the structural geometry of reinforced and
prestressed concrete elements and verification of the structural integrity of concrete
bridges. The innovations in non-destructive testing technology include application
and combination of 2D and 3D radar investigations with new and cost-effective
methods for regular and accurate acquisitions with software for 3D reconstruction for
the verification of structural geometry and integrity of concrete bridges In addition,
improvement, validation and application of radar tomography technique for the
verification of structural geometry and integrity of concrete bridges is presented.
The intention of the author is to focus the attention of civil engineering society that
non-destructive testing is not only used as a tool itself, but can be an integral part of
structural assessment process.Nas últimas décadas o número de pontes aumentou consideravelmente devido à
significativa expansão das redes rodoviárias e ferroviárias. Actualmente algumas
dessas estruturas evidenciam diversas anomalias. Para assegurar a segurança e
funcionalidade dessas pontes, é imprescindível avaliar periodicamente o estado de
conservação e aplicar acções de conservação e reabilitação, o que requer a
aquisição de um vasto conjunto de dados relacionados com as características e com
o estado de conservação da ponte. Neste contexto, as técnicas de ensaio não
destrutivas (NDT), têm-se tornado, gradualmente, mais populares e indispensáveis
para conseguir dados fiáveis, sem ter de danificar a estrutura.
No caso particular de pontes de betão, que são objecto desta tese, a localização
das bainhas de pré-esforço e da armadura passiva é fundamental para o projecto de
reabilitação. Adicionalmente, a aferição da qualidade do betão é fundamental para
prevenir a deterioração precoce, como por exemplo a devida à corrosão das
armaduras. O radar de prospecção geotécnica (GPR) é uma das técnicas
especialmente vocacionadas para estes propósitos.
Esta tese tem por objectivo dar uma resposta a alguns dos problemas reais
sentidos pela administração, construtores e projectistas, relacionados com a
verificação da geometria de alguns elementos estruturais de pontes de betão
armado e pré-esforçado, bem como com a aferição da integridade dessas
estruturas. O contributo desta investigação, inclui a aplicação desta técnica de
ensaio não destrutiva e a combinação de análises 2D e 3D com novos, económicos
e precisos métodos de reconstrução de imagem, para além de se centrar na
melhoria, validação e aplicação da técnica de tomografia à resolução dos problemas
em epígrafe.
A principal intenção do autor com este trabalho foi tornar evidente que esta
técnica de ensaio não destrutiva é mais do que uma mera ferramenta, mas que pode
e deve ser uma parte integrante do processo de diagnóstico.“Sustainable Bridges” European Project - FP6-PLT-01653
